Parameters Affecting the Accuracy of Molar Mass Distribution Determined by SEC with a MALS Detector

Význam tématu

Sekvenční extrakční chromatografie (SEC) ve vodném prostředí je klíčová pro charakterizaci polymerů v oblasti biochemie, farmacie i průmyslových aplikací. Rychlý screening metod umožňuje zkrátit dobu vývoje, zvýšit produktivitu laboratoří a zajistit vysoké rozlišení rozpoznání molekulových hmot polymerů v širokém rozsahu.

Cíle a přehled studie / článku

Studie prezentovaná na mezinárodním sympoziu ukazuje nový přístup k vysokorozlišovací vodné SEC analýze pomocí platformy ACQUITY Advanced Polymer Chromatography (APC). Cílem je demonstrovat schopnost rychlého vývoje metod, minimalizovat systémovou disperzi a optimalizovat interakce mezi polymerovým vzorkem a stacionární fází.

Použitá metodika a instrumentace

Popisovaná metoda využívá moderní chromatografický systém Waters ACQUITY APC schopný provozu až do 1000 bar. Hlavní komponenty:

• Kolony BEH diol s různou porozitou (80–900 Å) pro široké rozmezí molekulových hmot
• APC XT a APC AQ kolony s upraveným povrchem pro minimalizaci adsorpce v organických a vodných fázích
• Refraktivně-indexový detektor ACQ-RI s malým objemem průtokové cely pro nízkou mrtvou prostory
• Flexibilní management mobilní fáze – až šest linií pro automatické přepínání
• Teplotní kontrola podporující snížení viskozity a provozní tlaků

Hlavní výsledky a diskuse

• Simultánní použití dvou diol kolon 125 Å (1,7 µm) umožnilo separaci PEG standardů (106–633 kDa) za méně než 5 minut s vysokou účinností.
• Porovnání s kolony APC XT 45 Å ukázalo širší rozsah lineární kalibrace (200–5000 Da) při zachování rozlišení a přesnosti retence.
• Účinek teploty v rozmezí 30–50 °C vykázal stabilní chování polymerů, pouze u hydrosolubilních látek (PEG) bylo zaznamenáno významné zrychlení eluce.
• Optimalizace mobilních fází (voda/CH₃CN, methanol, THF pro organické separace) a automatické přepínání přispěla k rychlému screeningovému protokolu vyžadujícímu pouze čtyři hodiny.
• SEM snímky částic BEH potvrdily konzistentní rozložení pórů a minimalizaci primární adsorpce díky diol ligandům.

Přínosy a praktické využití metody

Nový APC systém nabízí:

• Rychlý vývoj metod pro QA/QC a výzkumné laboratoře
• Širokou solventní kompatibilitu pro aplikace v polárním a nepolárním prostředí
• Vysokou mechanickou odolnost kolony pro opakované analýzy pod vysokým tlakem
• Minimalizaci interakcí s povrchem, což zlepšuje reprodukovatelnost a přesnost měření

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další výzkum optimální hustoty ligandů a alternativních povrchových modifikací
• Rozšíření portfolia kolon do cílových velikostí póru kolem 90 Å pro specifické proteiny a oligosacharidy
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro offline a online detekci polymerních vzorků
• Automatizované workflow pro screening polymerů v biotechnologii, farmaceutické syntéze a environmentálních studiích

Závěr

Platforma ACQUITY APC s BEH diol kolony představuje efektivní řešení pro rychlé a vysoce rozlišovací vodné SEC analýzy. Kombinace robustní mechaniky, nízké disperze a flexibilního solvent managementu umožňuje zkrátit vývoj metod a zajistit spolehlivé charakterizace širokého spektra polymerních materiálů.

Reference

O’Leary M. Rapid Method Screening for High Resolution Aqueous SEC Measurements. Waters Corporation, 2015.