Waters Column Selection Guide for Polar Compounds

Význam tématu

Separace polárních sloučenin představuje klíčovou výzvu v analytické chemii, zejména v oblastech farmacie, metabolomiky, životního prostředí a potravinářství. Polarita látek významně ovlivňuje jejich retenci a rozlišení na chromatografických stacionárních fázích. Správný výběr kolony a mobilní fáze je proto zásadní pro dosažení optimálních výsledků, reprodukovatelnosti a citlivosti analýzy.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem dokumentu Waters Column Selection Guide for Polar Compounds je představit přehled modelových kolonn a mobilních fází určených pro separaci polárních analy­tů. Práce poskytuje doporučení na základě polarity (log P) a kyselosti/neutrálnosti látek a popisuje technické vlastnosti jednotlivých typů kolonn.

Použitá metodika a instrumentace

Pro selekci vhodné kolony byl využit následující přístup:

• HILIC fáze pro velmi polární a vodou rozpustné analyty (log P ≤ 0): například CORTECS HILIC (pevné jádro, neupravená silika), BEH HILIC (unbonded BEH silika), Atlantis HILIC (neutrální silika).
• Z-HILIC fáze s zwitteriontovými skupinami (Atlantis BEH Z-HILIC) pro široké spektrum polárních sloučenin.
• Mixed-mode reversed-phase/anion-exchange (Atlantis BEH C18 AX) pro kyselé látky a ionizovatelné sloučeniny.
• Reversed-phase C18 T3 (CORTECS T3, HSS T3, Atlantis T3) pro méně polární látky s kompatibilitou 100 % vodných mobilních fází.
• Charakteristika částic: pevné jádro vs. korová BEH technologie vs. HSS a Atlantis silika pro dosažení vysoké separační účinnosti, mechanické stability a širokého pH rozsahu (pH 1–11).
• Mobilní fáze: přehled nejčastěji používaných pufrů (octan amonný, formiát amonný, voda, kationtové modifikátory), jejich pKa, doporučené pH rozsahy a kompatibilita s MS a HILIC režimem.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie ukazuje, že:

• HILIC kolony poskytují vysokou účinnost a retenci u velmi polárních a vodou rozpustných látek, zejména při pH 1–5 (CORTECS HILIC) nebo až pH 1–9 (BEH HILIC).
• Z-HILIC nabízí komplementární selektivitu pro metabolitické metody s pH 2–10.
• Mixed-mode C18 AX kombinuje reversed-phase retenci kyselých látek s aniontovou výměnou a je stabilní v širokém pH rozsahu.
• C18 T3 fáze jsou kompatibilní s 100 % vodnými mobilemi a zajišťují vyváženou retenci polar-nonpolar sloučenin při pH 2–8.
• Přehled mobilních fází potvrzuje, že většina amonných solí a organických kyselin je kompatibilní jak s MS detekcí, tak s HILIC separacemi.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené kolony a mobilní fáze umožňují:

• Zvýšit separační efektivitu a zlepšit tvar píků u polárních látek.
• Optimalizovat metody metabolomiky, farmakokinetických studií a kvalitativního QA/QC.
• Dosáhnout větší reprodukovatelnosti díky stabilním povrchovým úpravám a BEH technologii.
• Snadněji přecházet mezi UPLC a klasickou HPLC díky škálovatelnosti částic.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje zahrnují:

• Vývoj povrchových modifikací pro snížení nespecifických interakcí a ještě ostřejší pík.
• Integraci kolonn do mikrofluidních a CD-LC systémů pro automatizované high-throughput analýzy.
• Využití strojového učení a prediktivních modelů pro optimální volbu kolony a podmínek bez nutnosti rozsáhlého experimentování.
• Uplatnění zelených rozpouštědel a udržitelné chemie v mobilních fázích.

Závěr

Waters Column Selection Guide for Polar Compounds poskytuje praktický rámec pro výběr HILIC a reversed-phase kolonn podle polarity a chemických vlastností analyzovaných látek. Díky široké nabídce fází a kompatibilitě mobilních pufrů mohou analytici dosáhnout optimálních separací polárních látek s vysokou účinností a reprodukovatelností.

Reference

1. Waters Corporation. Waters Column Selection Guide for Polar Compounds. January 2022.