New Developments in Capillary Ion Chromatography using 4 μm Columns and Charge Detection

Význam tématu

Capilární iontová chromatografie přináší díky nízkému průtoku a malým objemům eluentu významné úspory elučního roztoku a vzorku, zvyšuje hmotovou citlivost a efektivitu separace. Vysokotlaké systémy s 4 µm částicemi umožňují rychlé i vysoce rozlišovací analýzy komplexních matric a lepší kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo představit integrovaný kapilární HPIC systém Dionex ICS-4000 s generováním elučního roztoku bez přidávání reagentů (RFIC) a kombinací potlačené konduktometrické detekce a detekce náboje. Studie demonstruje aplikace na biogenní aminy, anorganické anionty a organické kyseliny v potravinových vzorcích.

Použitá metodika

Analýzy probíhaly na Dionex ICS-4000 Capillary HPIC systému s kapilárními kolónami IonPac 4 µm (CS19 a AS11-HC, 0,4 × 250 mm). Eluenty byly generovány elektrolyticky přes modul RFIC a separace při tlaku až 34 MPa. Detekce kombinovala potlačenou vodivost a novou detekci náboje v sérii.

Použitá instrumentace

• Dionex ICS-4000 Capillary HPIC systém (kapilární pumpa, eluent generator, IC Cube, injektor 0,4 µL).
• Potlačený konduktometrický detektor CCES/ACES 300 a detektor náboje (QD).
• Autosampler Dionex AS-AP.
• Software Chromeleon 6.8 pro řízení přístroje a analýzu dat.

Hlavní výsledky a diskuse

• Biogenní aminy a anorganické kationty separovány za méně než 9 min se základnovým rozlišením díky 4 µm kolonám a zvýšenému průtoku.
• Anionty (fluorid, chlorid, dusičnan, fosfát) a organické kyseliny v pomerančovém džusu detekovány signifikantně vyšší citlivostí detekce náboje, zejména slabě disociované a vícenásobně nabité ionty.
• Spotřeba elučního roztoku byla snížena o řádové jednotky, životnost eluent generation cartridge až 18 měsíců bez doplňování.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlejší analýzy, vyšší rozlišovací schopnost i citlivost, sníženou spotřebu elučního roztoku a vzorku, kontinuální provoz a vynikající reprodukovatelnost díky RFIC. Je vhodná pro rutinní QA/QC analýzy vody, potravin, biologických vzorků či farmaceutických materiálů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření do multidimenzionálních separací, širší kombinace s hmotnostní spektrometrií pro detekci stopových úrovní, další miniaturizace systémů, vývoj nových kolon a detektorů náboje a integrace s automatizovanou přípravou vzorků a pokročilou datovou analýzou založenou na umělé inteligenci.

Závěr

Vysokotlaká kapilární iontová chromatografie s 4 µm částicemi a detekcí náboje představuje robustní a univerzální přístup k analýze iontů s vysokou efektivitou a citlivostí. Kombinace RFIC, potlačené konduktometrie a detekce náboje nabízí komplexní řešení pro široké spektrum aplikací.

Reference

1. Thermo Fisher Scientific. Thermo Scientific Dionex ICS-4000 with Charge Detection, application note.
2. Dionex (Thermo Scientific). Application Note 143: Determination of Organic Acids in Fruit Juices.
3. Thermo Fisher Scientific. Thermo Scientific Dionex IonPac CS19-4 µm Cation-Exchange Column, product documentation.
4. Thermo Fisher Scientific. Thermo Scientific Dionex IonPac AS11-HC Hydroxide-Selective Anion-Exchange Column, product documentation.