Brevet FR2009049A1 — publié le 19700130

i 2009049 La présente invention concerne des plaques pour chroma-tographie en couche* minces. Elle concerne en particulier des liants pour fixer sur leurs substrats des couches d'adsorbant;- pour chromatographie en couches minces. La chromatographie en couche?- mince - (appelée ci-après CCM) a connu un développement relativement récent dans la technique de séparation des mélanges contenant des quantités relativement faibles de composés. Son utilisation a cependant eu une extension très importante en . ■ raison de 1'intérêt qu'elle présente dans la séparation des composés organiques que l'on rencontre généralement dans lçs sciences de la vie, en particulier en biochimie et en médecine. On a également découvert de nombreuses autres utilisations de ce type de chromatographie en dehors des domaines ci-dessus, par exemple dans le cas de la séparation de certains ions minéraux. La plaque de chromatographie utilisée en CCM est habituellement une plaque de verre rectangulaire enduite d'une couche mince (0,2 à 3 mm environ) d'adsorbant, comme le gel de silice ou l'oxyde d'aluminium. Dans la préparation de ces plaques, cependant, il ressort que les couches d'adsorbants pures que l'on doit utiliser en fine dimension de particules n'adhèrent pas suffisamment aux plaques de verre sur lesquelles elles sont étalées. Ces couches sont sensibles aux effets mécaniques et elles se fissurent et se craquellent facilement; de plus, elles se séparent aisément du substrat de verre. On a proposé plusieurs procédés des techniques antérieures pour fixer plus solidement la couche d'adsorbant sur le substrat et éliminer ainsi les inconvénients mécaniques précédents. Par exemple, Meinhard et Hall ("Analytical Chemistry1,' vol. 21, 1949, page 185) ajoutent de l'amidon pour augmenter l'adhérence dé l'adsorbant. Selon une autre technique, on applique du gypse pour stabiliser mécaniquement la couche (Kirchner, "Analytical Chemistry", vol. 23, 1951, page 420; et Stahl, "Chemiker-Zeitung vol. 82, 1958, page 323). On peut citer encore une autre technique qui consiste à ajouter de la silice finement divisée,comme le décrit Halpaap dans le brevet des E.U.A. n° 3.303/043. Cependant, ces procédés et autres procédés des techniques antérieures entraînement des imperfections, par exemple la carbonisation, lorsqu'il y a exposition à des agents corrosifs, tels que l'acide sulfurique ou lorsqu'on opère à des températures élevées. Comme autres caractéristiques désavantageuses des plaques des techniques 69 î6596 2 2009049 antérieures, on peut citer une faible adhérence, les effets défavorables sur les actions des colorants ou des solvants et la diminution du pouvoir de séparation. L'invention a pour objet un nouveau type d'adsorbant 5 pour utilisation enchromatographie en couche- mince,, qui élimine considérablement les inconvénients ci-dessus, ainsi qu'un liant destiné à des adsorbants pour chromatographie en couche minces ledit liant ne diminuant pas l'intérêt pratique de l'adsorbant. I En résumé, l'invention consiste en un procédé de préparait) tion de plaques pour chromatographie en couche mince; dans ce procédé, on prépare une bouillie d'adsorbant pour chromatographie dans une solution aqueuse d'un silicate alcalin, on applique une couche mince de ladite bouillie sur un substrat cpnvenable, et on sèche au départ le substrat ainsi enduit dans une atmosphère ayant une humidité relative élevée. 15 L'expression "adsorbant pour chromatographie", telle qu'elle est utilisée dans l'exposé,signifie gel de silice, oxyde d'aluminium, terré-, d'infusoires, silice ou toute autre substance convénant à l'utilisation comme phase ou couche de séparation dans la chromatographie en couche mince.. On a avantage à broyer finement l'adsorbant pour obtenir une dimension de parti-20 cule de 0,074 à 0,149 mm,mais,si nécessaire, on peut utiliser des dimensions de particules supérieures ou inférieures. Les bouillies d'adsorbant pour chromatographie que l'on utilise dans l'invention comprennent comme phase solide les adsorbants pour chromatographie ci-dessus et, comme phase liquide, des solutions aqueuses 25 de silicate alcalin de 4-^-40° Baumé.. Le rapport en poids de la phase solide à la phase liquide selon l'invention est de 1-3/6. On obtient les résultats optima à partir d'une bouillie ayant un rapport en poids matière solide/ matière liquide de 2/6; ledit liquide est une solution aqueuse de silicate alcalin de 4 à 10° Baumé';. 30 Comme silicate alcaliiB, on a avantage à utiliser surtout selon 1'invention^du silicate de sodium et du silicate de potassium, mais on peut faire appel également à des silicates d'autres métaux alcalins. Dans la préparation de la bouillie d'adsorbant pour chromatographie dans une solution aqueuse de silicates alcalins, on peut 35 utiliser les appareils habituels de mélange;'- les mélangeurs Waring ou . j'. -ll'- Y " if,' Oster. On place normalement l'adsorbant finement divisé et la solution de silicate dans un mélangeur Waring et l'on fixe le couvercle avant mélange. 69 16596 2009049 . Cependant^ on peut utiliser d'autres procédés convenables bien connus de l'homme de l'art, dans la mesure où ledit procédé permet d'obtenir un mélange pâteux, lisse, à écoulement fluide et uniforme et pouvant s'appliquer facilement. 5 On peut préparer des substrats selon l'invention à partir de toute matière compatible avec l'application recherchée de la plaque pour chromatographie en couche mince. Le substrat doit en général être rigide ou presque, et il peut être en métal, par exemple l'acier ou 1.= platine, en métal à revêtement de porcelaine, en verre, en matière plastique rigide* 10 comme la bakélite, ou autrs matières analogues. Comme substrats, on a avantage à utiliser selon l'invention des plaques de verre, que l'on prépare en les nettoyant minutieusement. On a intérêt à utiliser la technique de nettoyage qui consisté"â laver les plaques dans un détergent aqueux, à les rincer à l'eau distillée, à les 15 sécher, à les laver avec un solvant organique, comme le pentane, et à les sécher à nouveau parfaitement. Pour préparer les plaques pour chromatographie en couche mince, on applique sur les plaques de verre la bouillie d'adsorbant pour chromatographie en solution aqueuse de silicate alcalin, que l'on ajuste à 20 une consistance convenable pour la mise en oeuvre. On limite de préférence les épaisseurs desdites pellicules d'adsorbant à l'intervalle de 0,2 à 3 mm environ; mais on peut utiliser si nécessaire des pellicules plus minces ou plus épaisses. On mesure les épaisseurs de pellicule lorsque la bouillie d'adsorbant est déposée sur le substrat, et,par conséquent, les mesures 25 d'épaisseur correspondent aux pellicules humides. On ne mesure pas l'épaisseur des pellicules séchées, mais on peut la calculer en fonction de l'épaisseur de pellicule humide et en fonction du pourcentage en poids de matières solides de la bouillie d'adsorbant. On peut utiliser tout système d'application permettant d'obtenir une pellicule homogène et continue ayant 30 l'épaisseur voulue. On place ensuite les plaques de verre ainsi enduites dans une chambre de séchage se trouvant à la température ambiante; ladite chambre possède une humidité relative de 80% environ. Quand les plaques sont suffisamment sèches (généralement 1 à 4 heures), on les enlève de la 35 chambre de séchage et on termine le séchage en exposant les plaques à l'atmosphère. 69 16596 2009049 Sans entrer davantage dans le détail, on considère qu'il est possible à un spécialiste de chromatographie en couche minée,d'utiliser pleinement l'invention en respectant la description précédente. Les exemples suivants illustrent l'invention sans 5 toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 On prépare dans un mélangeur Haring une bouillie constituée par 40 g de silice (dimension de particule: 0,074 à 0,149 mm) et 115 g d'une solution de silicate de sodium à 6° Baumé; on obtient ainsi 10 une pâte claire que l'on peut couler facilement en une mince pellicule. On nettoie parfaitement une plaque de verre carrée de dimension 20,32 x 20,32 cm en la lavant avec une solution de détergent aquèux; puis on la sèche, on la lave avec du pentane et on la sèche à nouveau. On applique sur la plaque ainsi préparée une pellicule de 1 mm de la pâte claire ci-dessus. On réalise 15 cette opération en utilisant un système d'application du type Desaga; il s'agit d'un dispositif que l'on peut régler pour déposer des pellicules de différentes épaisseurs. On réalise le séchage initial en plaçant la plaque pendant-2 heures dans une chambre fermée à température ambiante; cette chambre a une humidité relative de 80°; puis on enlève la plaque et on 20 laisse se terminer le séchage à la température et à l'humidité ambiantes. On constate que la plaque de chromatographie en couche mince ainsi préparée possède une couche d'adsorbant solidement fixée; cette couche a une répartition uniforme et ne carbonise pas. EXEMPLE 2 25 On prépare une bouillie constituée par 40 g d'oxyde d'aluminium (dimension de particule de 0,074 à 0,149 mm) et 115 g d'une solution de silicate de sodium à 6° Baumé'-:; on l'applique sur une plaque de verre, et on effectue le séchage de la même manière que dans l'exemple 1, et on obtient des résultats semblables. 30 EXEMPLE 3 On prépare une plaque de chromatographie en couche mince comme dans l'exemple 1, sauf que l'on utilise une solution de silicate de potassium à 6° Baumés au lieu de la solution de silicate de sodium, et ladite plaque donne des résultats semblables à ceux de l'exemple 1. 35 EXEMPLE 4 On prépare une plaque pour chromatographie en couche mince comme dans l'exemple 2, sauf que l'on utilise une solution de silicate de potassium à 6° Baumé - à la place de la solution de silicate de sodium, et ladite plaque donne des résultats semblables à ceux de l'exemple 1.. 69 16596 5 2009049 EXEMPLE 5 On reprend la plaque préparée dans l'exemple 1; on étudie le déplacement du solvant, le déplacement et la séparation du colorant ainsi que l'adhérence de l'adsorbant, et on compare avec d'autres 5 plaques que l'on trouve dans le commerce. Les modes opératoires utilisés sont les suivants : A. On détermine le déplacement du solvant en plaçant dans le benzène une plaque,telle que celle préparée dans l'exemple 1, et en mesurant la vitesse de déplacement du solvant. Une plaque ayant une 10 épaisseur de pellicule de gel de silice de 0,25 mm présente un déplacement de solvant de 8 cm en 30 minutes. B. On détermine le déplacement et la séparation du colorant en utilisant avec la plaque de l'exemple 1 un Mélange de Colorants Gelman; il s'agit d'un mélange de colorants organiques que l'on trouve dans 15 le commerce et qui sont commercialisés particulièrement pour déterminer l'efficacité des plaques pour chromatographie en couche mince. On obtient une excellente séparation,et les durées de déplacement du colorant sont comparables à celles d'une Plaque Résistant à l'Abrasion Brinkmann, qui est une plaque de silice que l'on rencontre dans le commerce. 20 C. On étudie l'adhérence de l'adsorbant en frottant avec les doigts les plaques enduites. On constate que les plaques des exemples 1 et 2 possèdent d'excellentes caractéristiques d'adhérence par rapport à une Plaque Résistant à l'Abrasion. 69 16596 6 2009049 REVENDICATIONS 1. Procédé pour fixer sur un substrat une couche d'adsorbant pour chromatographie en couche mince, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on prépare une bouillie d'adsorbant pour chromatographie dans une solution aqueuse de silicate alcalin, on applique sur un substrat une pel- 5 licule de ladite bouillie et on sèche ladite pellicule pour obtenir une couche uniforme d'adsorbant sur ledit substrat. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit adsorbant pour chromatographie est du gel de silice. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 ledit adsorbant pour chromatographie est de l'oxyde d'aluminium. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit adsorbant pour chromatographie est de la terre d'infusoires. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bouillie a un rapport en poids de matière liquide/matière solide 15 de 6-2:1 environ. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite solution aqueuse de silicate alcalin est de 4 à 10° Baumé: . 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit silicate alcalin est du silicate de sodium. 20 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit séchage de ladite pellicule consiste à sécher initialement à la température ambiante pendant 4 à 8 heures ladite pellicule dans une atmosphère ayant une humidité relative de 50 à 80/^et ensuite, à sécher ladite pellicule pendant 2 à 4 heures approximativement à l'humidité relative et à la tempé-25 rature ambiantes. 9. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on prépare une bouillie de gel de silice, ledit gel ayant une dimension de particule: de 0,074 à 0,149 mm, dans une solution aqueuse de silicate de sodium, de 4 à 10° Baumé ", à appliquer sur un substrat une 30 pellicule de ladite bouillie de 0,2 à 8 mm environ, et à sécher ladite pellicule en procédant à un séchage initial pendant 4 à 8 heures environ de ladite pellicule à la température ambiante et dans une atmosphère ayant une humidité relative de 50 à 80% environ, et ensuite à sécher ladite pellicule approximativement à l'humidité relative et à la température ambiantes pendant 35 2 à 4 heures environ. 10. Plaques pour chromatographie en couche mince consistant en une plaque de verre enduite d'adsorbant, ledit adsorbant étant caractérisé en ce quril contient un liant comprenant des silicrates alcalins.