Водная нормально-фазовая хроматография - Aqueous normal-phase chromatography

Водная нормально-фазовая хроматография
Классификацияхроматография
Другие техники
СвязанныйЖидкостная хроматография гидрофильных взаимодействийИонообменная хроматография

Водная нормально-фазовая хроматография (ANP) это хроматографический техника, которая включает Мобильная фаза регион между обращенно-фазовая хроматография (RP) и органический нормально-фазовая хроматография (НА СТР).



Принцип

В нормально-фазовой хроматографии стационарная фаза является полярный а подвижная фаза неполярный. В перевернутой фазе происходит прямо противоположное; стационарная фаза неполярна, а подвижная фаза полярна. Типичными стационарными фазами для нормально-фазовой хроматографии являются диоксид кремния или органические фрагменты с циано и амино- функциональные группы. Для обращенной фазы, алкил углеводороды являются предпочтительной неподвижной фазой; октадецил (C18) является наиболее распространенной неподвижной фазой, но в некоторых приложениях также используются октил (C8) и бутил (C4). Обозначения для обращенно-фазовых материалов относятся к длине углеводородной цепи.

В нормально-фазовой хроматографии наименее полярные соединения элюируются первыми, а наиболее полярные соединения - последними. Подвижная фаза состоит из неполярного растворителя, такого как гексан или же гептан смешанный с немного более полярным растворителем, таким как изопропанол, ацетат этила или же хлороформ. Удерживание уменьшается по мере увеличения количества полярного растворителя в подвижной фазе. В обращенно-фазовой хроматографии наиболее полярные соединения элюировать сначала с наиболее неполярными соединениями, элюируемыми последними. Подвижная фаза обычно представляет собой бинарную смесь воды и смешивающегося полярного органического растворителя, такого как метанол, ацетонитрил или же THF. Удерживание увеличивается по мере увеличения количества полярного растворителя (воды) в подвижной фазе. Нормально-фазовая хроматография, адсорбционный механизм, используется для анализа растворенных веществ, легко растворимых в органических растворителях, на основе их полярных различий, таких как амины, кислоты, комплексы металлов и т. д. Обращенно-фазовая хроматография, механизм распределения, обычно используется для разделения неполярным различия.

«Гидридная поверхность» отличает материал носителя от других кремнеземных материалов; большинство кремнеземных материалов, используемых для хроматографии, имеют поверхность, состоящую в основном из силанолы (-Si-OH). В «гидридной поверхности» концевыми группами в первую очередь являются -Si-H. Поверхность гидрида также может быть функционализирована карбоновые кислоты[1] и длинноцепочечные алкильные группы.[2] Подвижные фазы для ANPC основаны на органическом растворителе (таком как метанол или ацетонитрил) с небольшим количеством воды; таким образом, подвижная фаза является как «водной» (присутствует вода), так и «нормальной» (менее полярной, чем неподвижная фаза). Таким образом, полярные растворенные вещества (такие как кислоты и амины) удерживаются наиболее сильно, причем удерживание уменьшается по мере увеличения количества воды в подвижной фазе.

Обычно количество неполярного компонента в подвижной фазе должно составлять 60% или больше с точной точкой повышенного удерживания в зависимости от растворенного вещества и органического компонента подвижной фазы. Настоящая стационарная фаза ANP будет способна функционировать как в режиме обращенной фазы, так и в режиме нормальной фазы с изменением только количества воды в элюенте. Таким образом, можно использовать целый ряд растворителей, от 100% водных до чисто органических. Удержание ANP было продемонстрировано для множества полярных соединений на неподвижных фазах на основе гидрида. Недавние исследования показали, что материалы из гидрида кремния имеют очень тонкий слой воды (около 0,5 монослоя) по сравнению с фазами HILIC, которые могут иметь от 6 до 8 монослоев.[3] Кроме того, значительный отрицательный заряд на поверхности гидридных фаз является результатом адсорбции гидроксид-иона из растворителя, а не из силанолов.[4]

Функции

Интересной особенностью этих фаз является то, что как полярные, так и неполярные соединения могут удерживаться в некотором диапазоне состава подвижной фазы (органическая / водная). Недавно было показано, что механизм удерживания полярных соединений является результатом образования гидроксидного слоя на поверхности гидрида кремнезема.[5] Таким образом, положительно заряженные аналиты притягиваются к отрицательно заряженной поверхности, а другие полярные аналиты, вероятно, будут удерживаться за счет смещения гидроксида или других заряженных частиц на поверхности. Это свойство отличает его от колонок с чистой HILIC (хроматография гидрофильного взаимодействия), где разделение по полярным различиям достигается за счет разделения на богатый водой слой на поверхности, или от чистой неподвижной фазы RP, на которой разделение по неполярным различиям в растворенных веществах достигается с помощью очень ограниченное функционирование вторичных механизмов.

Другая важная особенность фаз на основе гидридов заключается в том, что для многих анализов обычно не требуется использовать подвижную фазу с высоким pH для анализа полярных соединений, таких как основания. Водный компонент подвижной фазы обычно содержит от 0,1 до 0,5% муравьиной или уксусная кислота, совместимая с детекторными методами, включающими масс-спектральный анализ.

Рекомендации

  1. ^ J.J. Песек, М. Матыска, LCGC, 24 (2006) 296
  2. ^ Pesek, J. J .; Матыска, М. Т .; Прабхакаран, С. Дж. (2005). «Синтез и характеристика химически связанных неподвижных фаз на гидридных поверхностях путем гидросилирования алкинов и диенов». Журнал сепарационной науки. 28 (18): 2437–43. Дои:10.1002 / jssc.200500249. PMID  16405172.
  3. ^ Pesek, J. J .; Матыска, М. Т .; Гангахедкар, С .; Сиддик, Р. (2006). «Синтез и оценка ВЭЖХ фаз карбоновых кислот на поверхности гидрида». Журнал сепарационной науки. 29 (6): 872–80. Дои:10.1002 / jssc.200500433. PMID  16830499.
  4. ^ Hemström, P .; Иргум, К. (2006). «Хроматография гидрофильного взаимодействия». Журнал сепарационной науки. 29 (12): 1784–821. Дои:10.1002 / jssc.200600199. PMID  16970185.
  5. ^ К. Кульсинг, Ю. Нолвачай, П.Дж. Марриотт, Р.И. Бойсен, М.Т. Матыска, Ю.Дж. Песек, M.T.W. Hearn, J. Phys. Chem B, 119 (2015) 3063-3069.
  6. ^ J. Soukup, P. Janas, P. Jandera, J. Chromatogr. А, 1286 (2013) 111-118