Improving Metal-Sensitive Analyte Recovery on Various LC Systems Using MaxPeak Premier Columns

Význam tématu

Interakce analyzovaných kyselých látek s alespoň stopovým kovovým povrchem v kapalinové chromatografii vede k degradaci chromatografického výkonu, snížení citlivosti, nekonzistentním plošnám píků a ztrátám analytu. To představuje kritickou výzvu zejména u fosforylovaných peptidů, nukleotidů a dalších kyselých markerů, kde spolehlivá kvantifikace a nízké limity detekce jsou nezbytné pro výzkum, vývoj i rutinní QA/QC v biochemii, farmaceutickém i environmentálním sektoru.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat účinnost MaxPeak Premier Columns s konvenčními nerezovými LC kolónami při měření kovově citlivého analytu adenosin 5’-(α,β-methylen) diphosphátu (AMPcP) na třech rozdílných LC soustavách nevybavených technologií MaxPeak HPS. Pro zhodnocení míry kovové interakce byl použit interní standard adenosin, který svou strukturou interakci neprojevuje, a výsledkem je porovnání poměru píkových ploch AMPcP vůči adenosinu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: Waters AMPcP/Adenosine Standard (rekonstituován v ultrapure vodě, 200 µL, promíchán 10 s).

LC systémy:

• Agilent 1290 Infinity I (quaternární pumpa, DAD @ 260 nm)
• Shimadzu Nexera-I 2040 (quaternární pumpa, UV @ 260 nm)
• Thermo Vanquish UHPLC (quaternární pumpa, UV @ 260 nm)

Kolony:

• XSelect HSS T3 XP, 2,1×50 mm, 2,5 µm
• XSelect Premier HSS T3, 2,1×50 mm, 2,5 µm (MaxPeak HPS hardware)
• Zorbax SB-Aq, 2,1×50 mm, 3,5 µm

Podmínky mobile fáze:

• Fáze A: 10 mM NH4OAc pH 6,8 (99,8 % voda/0,2 % acetonitril)
• Fáze B: 8 mM NH4OAc pH 6,8 (79,8 % voda/20,2 % acetonitril)

Teplota kolony 40 °C, objem injekce 1 µL (3 µL na Shimadzu), průtok 0,36 mL/min (0,70 mL/min na Shimadzu), ekvilibrace 10 min před analýzou.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny tři LC systémy vykázaly vyšší plošné signály AMPcP na XSelect Premier HSS T3 kolónách ve srovnání s konvenčními nerezovými:

• Agilent 1290: zvýšení plošné signálu AMPcP o >50 %, poměr AMPcP/Adenosine vzrostl z ~0,35 na 0,54.
• Shimadzu Nexera-I: nárůst plošné signálu AMPcP o ~10 %, poměr AMPcP/Adenosine vyšší o ~0,18.
• Thermo Vanquish: nárůst plošné signálu AMPcP o ~20 %, poměr AMPcP/Adenosine vyšší o ~0,20.

Zvýšené poměry píkových ploch indikují výrazné snížení kovové adsorpce na MaxPeak HPS hardware kolony, což potvrzuje systémově nezávislí charakter výhody této technologie.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace MaxPeak Premier Columns přináší:

• Vyšší reprodukovatelnost a citlivost pro kovově citlivé analyty.
• Snížení potřeby chemické pasivace nebo speciálních elučních režimů.
• Možnost použití na širokém spektru LC soustav bez hardwarových úprav.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se:

• Rozšíření technologie HPS na další typy sond a kolony pro specifické aplikace (proteiny, lipidy, glykomika).
• Vývoj ještě odolnějších povrchů s rozšířenou životností a ještě nižšími limity detekce.
• Integrace do automatizovaných high-throughput platforem pro farmaceutický screening a environmentální monitoring.

Závěr

MaxPeak Premier Columns prokázaly na třech různých LC systémech významné zvýšení návratnosti kovově citlivého analyta AMPcP ve srovnání s nerezovými alternativami. Technologie HPS je tak univerzálním řešením pro zvýšení citlivosti a spolehlivosti kvantitativních analýz kyselých látek bez nutnosti změn stávajících LC přístrojů.

Reference

1. Jung M, Lauber M. Demonstrating Improved Sensitivity and Dynamic Range with MaxPeak High Performance Surface (HPS) Technology: A Case Study in the Detection of Nucleotides. Waters Application Note, 720007053EN, 2020.
2. Patel A, Simeone J, Delano M, et al. Premier Standards to Investigate the Inertness of Chromatographic Surfaces. Waters Application Note, 720007105EN, 2021.
3. DeLano M, Walter TH, Lauber M, et al. Using Hybrid Organic-Inorganic Surface Technology to Mitigate Analyte Interactions with Metal Surfaces in UHPLC. Analytical Chemistry, 2021, 5773–5781.
4. Isaacs G, Plumb R. ACQUITY Premier LC Technology Significantly Improves Sensitivity, Peak Shape, and Recovery for Phosphorylated and Carboxylate Lipids. Waters Application Note, 720007092EN, 2021.
5. Smith K, Rainville P. Improved Analytical Sensitivity and Chromatographic Peak Shape for the Quantitation of TCA Cycle Analytes in Human Plasma using the ACQUITY Premier System Solution. Waters Application Note, 720007107EN, 2021.
6. Waters Corporation. AMPcP and Adenosine Standard. Waters Care and Use Manual, 7200007059EN, 2021.
7. Lauber M, Walter TH, Gilar M, et al. Low Adsorption HPLC Columns Based on MaxPeak High Performance Surfaces. Waters White Paper, 720006930EN, 2021.