MEKRONÁPLŇOVÉ KAPILÁRNÍ KOLONY V SUPERKRITICKÉ FLUIDNÍ CHROMATOGRAFU

Význam tématu

Superkritická fluidní chromatografie s mikronáplňovými kapilárními kolonami představuje moderní analytickou techniku umožňující velmi účinné separace nepolárních a mírně polárních látek. Díky nízké viskozitě nadkritického CO2 a jemnozrnnému stacionárnímu fázi dosahuje metoda stovek tisíc teoretických pater, což je klíčové pro komplexní vzorky s širokým rozsahem polarity.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo demonstrovat možnosti úpravy běžného plynového chromatografu Varian 3700 na jednotku SFC s použitím mikronáplňových kapilárních kolon. Autoři se zaměřili na zhodnocení efektivity separace a reprodukovatelnosti dávkování vzorku bez nákladných komerčních přístrojů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro úpravu GC byly využity následující prvky

• HPP5001 vysokotlaká pístová pumpa pro kapalné CO2
• Regulátor tlaku založený na mikropočítači 8051 s programovatelnými tlakovými programy
• Filtry a kontrolní manometr pro úpravu a monitorování mobilní fáze
• Šesticestný VALCO dávkovací ventil s vnitřní smyčkou a elektronickým časovačem pro techniku time delay
• Křemenné kapiláry jako restriktor a přímé spojky s mikronáplňovými kolonami ODS (1–3 µm částice)
• Plamenový ionizační detektor FID v kombinaci s chromatografickou stanicí APEX EXTRA

Kolony o vnitřním průměru 100–500 µm a délce 10–100 cm byly naplněny běžnými HPLC sorbenty, generace teoretických pater dosahovala 70 000–100 000 pater/metr.

Hlavní výsledky a diskuse

Test separace silikonového oleje (polydimethylsiloxan v dichlormethanu) prokázal vysokou separační schopnost:

• Kolona: 150 mm ODS, částice 5 µm
• Podmínky: 70 °C, gradient tlaku 8–36 MPa
• Výsledek: separace přibližně 90 oligomerů s molekulovými hmotnostmi 370–6700 Da během 25 minut
• Symetrie píků naznačuje minimální mrtvé prostory

Metoda tak nabízí rychlé a vysoce účinné analýzy komplexních směsí.

Přínosy a praktické využití metody

Zavedení mikronáplňových kolon do SFC přináší:

• Výrazné zkrácení doby analýzy díky vysoké kapacitě kolon
• Možnost použití běžných GC detektorů pro rozšíření detekčních možností
• Nižší provozní náklady úpravou stávajícího GC namísto drahých komerčních SFC přístrojů
• Univerzální aplikace pro nepolární i mírně polární látky

Budoucí trendy a možnosti využití

Předpokládané směry rozvoje zahrnují:

• Integraci s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu
• Vývoj nových stacionárních fází a vícekanálových restriktorů
• Automatizaci tlakově řízených gradientů pro lepší reprodukovatelnost
• Rozšíření aplikací do farmaceutického a environmentálního monitoringu

Závěr

Úprava plynového chromatografu na SFC s mikronáplňovými kapilárami prokázala značnou analytickou výkonnost a ekonomickou efektivitu. Metoda nabízí vysoce účinné a rychlé separace, což otevírá nové možnosti pro analytickou praxi.

Reference

• Klesper E. J. Org. Chem. 27, 700 (1962)
• Novotný M., Springston S.R., Peaden P.A., Fjeldsted J.C., Lee M.L. Anal. Chem. 53, 407A (1981)
• Malik A., Li W., Lee M. J. Microcol. Sep. 5, 361 (1993)
• Tong D., Bartle K.D., Clifford A.A. J. Microcol. Sep. 6, 249 (1994)
• Guthrie E.J., Schwartz N.E. J. Chromatogr. Sci. 24, 236 (1986)
• Vejrosta J., Janda V., Bartle K.D. J. High Resolut. Chrom. 16, 624 (1993)
• Pinkston J.D., Hentschel R.T. J. High Resolut. Chrom. 16, 269 (1993)