Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10198/12816
Título: Separation of nadolol stereoisomers by liquid chromatography using Chiralpak IA chiral stationary phase
Autor: Arafah, Rami Sami
Orientador: Pais, L.S.
Ribeiro, António E.
Palavras-chave: Nadolol
Chiralpak® IA
Preparative liquid chromatography
Simulated moving bed (SMB)
Data de Defesa: 2015
Resumo: The main objective of this work is to study the chiral separation of stereoisomers of nadolol by preparative liquid chromatography. In this report it is presented the state of the art and experimental results obtained for optimizing the methodology for preparative scale separation of nadolol stereoisomers using an immobilized chiral stationary phase (Chiralpak® IA). The screening of the solvent composition is based on the best solvent or solvents mixture to perform the pseudo-binary separation (1+2+3/4) of the more retained stereoisomer using the simulated moving bed technology. The three least retained components (1, 2 and 3) co-elute in the raffinate outlet stream and the more retained component (4) will elute in the extract outlet stream. After the solvent composition optimization, 100%methanol:0.1%diethylamine solvent composition was selected to perform the experimental SMB separation. Experimental results also include adsorption equilibrium isotherm and breakthroughs measurements followed by SMB experimental operation. Using a 2 g/L total feed concentration, the more retained stereoisomer was totally recovered at the extract outlet stream with 100% purity, obtaining a system productivity of 0.31 gtarget product/(Lbed.hr) and requiring a solvent consumption of 27.71 Lsolvent/gtarget product. Another SMB run was performed using a considerable higher feed concentration of 10 g/L and an improvement in the performance parameters were observed. For the more retained stereoisomer in the extract outlet stream, a purity of 99.5%, and a recovery of 97.6% was obtained, with a productivity of 1.98 gtarget product/(Lbed.hr) and a solvent consumption of 3.13 Lsolvent/gtarget product. The extract and raffinate SMB outlet streams were collected and used to perform additional adsorption equilibrium isotherm and breakthroughs experiments. These results were used to evaluate the differences in the adsorption equilibrium dynamics for pure and racemic nadolol feed mixtures. This work introduced new alternative results for the separation of nadolol stereoisomers and contributed for a future objective of the complete separation of the four nadolol stereoisomers by SMB technology using different modes of SMB operation, adsorbents and solvent compositions.
O principal objetivo deste trabalho consiste no estudo da separação quiral dos estereoisómeros do nadolol por cromatografia líquida preparativa. Neste relatório apresenta-se o estado da arte assim como alguns resultados obtidos da otimização da composição do solvente para a separação à escala preparativa utilizando uma fase estacionária quiral (Chiralpak® IA). O estudo da composição do solvente é baseado na seleção do solvente ou mistura de solventes mais apropriada para realizar a separação pseudo-binária (1+2+3/4) dos estereoisómeros do nadolol utilizando a tecnologia de leito móvel simulado. Os três componentes menos retidos (1, 2 e 3) co-eluem na corrente de refinado e o componente mais retido é recuperado na corrente de extrato. Na fase inicial, realiza-se uma comparação dos resultados experimentais obtidos com a fase estacionária Chiralpak® IA com os resultados obtidos com a fase estacionária Chiralpak® AD. Para este estudo, empacotaram-se duas colunas com dimensões preparativas, com estas fases estacionárias e repetiram-se algumas análises cromatográficas com a fase estacionária Chiralpak®AD. Após a otimização da composição do solvente, foi selecionada a mistura 100%methanol:0.1%diethylamine para realizar a separação preparativa utilizando a tecnologia de leito móvel simulado. Os resultados experimentais incluem a determinação experimental de dados de equilíbrio através da medição e modelização de isotérmicas de equilíbrio de adsorção assim como medições experimentais e a modelização de experiências de cromatografia frontal (breakthroughs). Finalmente, apersentam.se os resultados experimentais obtidos das experiências de separação pseudo-binária dos estereoisómeros de nadolol utilizando um sistema de leito móvel simulado (SMB). Utilizando uma concentração da solução de alimentação de 2 g/L, o estereoisómero mais retido foi totalmente recuperado na corrente de extrato com uma pureza de 100%, obtendo-se uma produtividade de 0.31 gtarget product/(Lbed.hr) sendo necessário um consumo de solvente de 27.71 Lsolvent/gtarget product. Uma outra experiência de SMB foi realizada utilizando uma concentração da corrente de alimentação de 10 g/L, tendo-se obtido um aumento da produtividade e uma diminuição do consumo de solvente. Para o estereoisómero mais retido, obteve-se na corrente de extrato, uma pureza de 99.5% e uma recuperação de 97.6%, uma produtividade de 1.98 gtarget product/(Lbed.hr) e um consumo de solvente de 3.13 Lsolvent/gtarget product. As correntes de extrato e de refinado das operações de SMB foram recolhidas e utilizadas para realizar experiências adicionais de medidas de isotérmicas de equilíbrio de adsorção e experiências de breakthrough de forma a avaliar a diferença do comportamento de adsorção dos estereoisómeros quando presentes na mistura ou na forma “pura” (1+2+3 e 4). Este trabalho introduz novas alternativas para a separação dos estereoisómeros do nadolol, contribuindo para o objetivo futuro que será a separação completa dos quatro estereoisómeros do nadolol, utilizando diferentes modos de operação SMB, adsorventes e composições de solvente.
إن الهدف الرئيسي من هذا العمل هو دراسة عملية الفصل الكيرالي للنظائر الفراغية لمركب النادولول بواسطة الكرومتغرافيا السائلة التحضيرية. نتطرق في هذا التقرير إلى بعض الدراسات السابقة إضافة لعرض النتائج ال م ح ص لة بهدف التوصل إلى افضل منهجية لفصل النظائر الفراغية للنادولول ضمن النطاق التحضيري بإستخدام الطور الكيرالي الثابت ) IA ®Chiralpak ) . يستند فحص تركيب المذيب على أفضل مذيب أو خليط من المذيبات التي تسمح بإجراء عملية الفصل الثنائية ( 1 + 2 + 3 / 4 ( للنظير الذي يمتلك زمن البقاء الأكبر وذلك بإستخدام تقنية محاكاة السرير المتحرك ( SMB (. المركبات الثلاثة التي تمتلك زمن بقاء أقل ) 1 , 2 و 3 ( تمتزج مع المذيب لتخرج مع التيار الثانوي, أما المركب الأكثر بقا ء ) 4( يخرج مع تيار الإستخلاص. بعد الإنتهاء مع عملية تحسين تركيب المذيب, 100% ميثانول: % 0.1 داي إيثيل أمين هو المذيب الذي تم إختياره لإجراء عملية الفصل بتقنية SMB . النتائج التجريبية تتضمن الإمتزاز التوازني عند درجة حرارة ثابتة إضافة إلى تجارب الإختراقات أو ما يعرف بالكروموتغرافية الأمامية (breakthrough) , في النهاية نعرض النتائج التجريبية لمحاكي السرير المتحرك SMB . بإستخدام 2 g/L كتركيز كلي للمحلول المغذي, تم الإسترجاع وبشكل كامل للنظير الفراغي الأكثر إحتفاظا من تيار الإستخلاص وبنفاوة وصلت إلى % 100 , بإنتاجية بلغت .hr)bed/(Ltarget productg 0.31 إضافة إلى إستهلاكية المذيب target product/gsolventL.27.71 بإستخدام تركيز أعلى للمحلول المغذي 10 g/L , تمت عملية الفصل مرة آخرى بواسطة تقنية SMB حيث لوحظ تحسن في معايير الأداء. نقاوة النظير الأكثر بقا ء الخارج مع تيار الإستخلاص وصلت إلى 99.5% , وإسترجع بنسبة 97.6% , الإنتاجية وصلت إلى .hr)bed/(Ltarget productg1.98 إضافة إلى إستهلاكية المذيب target product/gsolventL3.13 . ت م جمع عينات من تيارات الإستخلاص والرشاحة الخارجة من SMB لغرض القيام بدراسات إضافية حول الإمتزاز عند درجة حرارة ثابتة وكذلك تجارب الغروماتوغرافيا الأمامية. لتقييم الفروقات في ديناميكية الإمتزاز التوازني لكلا الحالتين للنادولول سواء إن كان نفيا أو إن كان كمركب عنقودي. هذا العمل قدم نتائج إضافية لفصل النظائر الفراغية لمركب النادولول وساهمت هذه النتائج في وضع الخطة المستقبلية لفصل نظائر النادولول بشكل كامل بإستخدام تقنية SMB بمتواليات مختلفة من طرق التشغيل, كذلك الممتزات وأخيرا تراكيب المذيب.
URI: http://hdl.handle.net/10198/12816
Designação: Mestrado em Engenharia Química
Aparece nas colecções:EQ - Engenharia Química

Ficheiros deste registo:
Ficheiro Descrição TamanhoFormato 
Rami Sami Arafah.pdf4,99 MBAdobe PDFVer/Abrir


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex MendeleyEndnote Degois 

Todos os registos no repositório estão protegidos por leis de copyright, com todos os direitos reservados.