EVOSPHERE HPLC Columns

Význam tématu

Cíle a přehled studie / článku

• vlastnosti monodisperzního substrátu v porovnání s tradičními polydisperzními i core–shell částicemi;
• výhody nízké rozptylové zóny, vysoké účinnosti a zátěžové kapacity;
• rozšíření selektivit prostřednictvím řady chemických modifikací (C12, C18, C18/AR, C18/PFP, RP18-Amide, diphenyl, phenyl-hexyl, AQUA, HILIC);
• implementaci statistické analýzy (PCA) pro charakterizaci fázové selektivity.

Použitá metodika a instrumentace

• Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) pro hodnocení morfologie a distribuce velikosti částic.
• Coulterův počítač pro měření distribučního poměru D90/D10.
• UHPLC/HPLC systémy s UV-Vis detekcí pro hodnocení účinnosti (N), kapacity a rozlišení v běžných i náročných aplikacích.
• PCA analýza založená na testech Tanaka (hydrofobnost, sterická selektivita, vodíkové vazby, iontová výměna) pro srovnání fází.
• Kapilární i preparativní kolony (75 μm až 30 mm i.d.) s kompatibilními inertními hardwarem MAX a BIOMAX pro analýzu biomolekul.

Hlavní výsledky a diskuse

• Monodisperzní částice Evosphere® vykazují D90/D10 blížící se 1,1 oproti hodnotám 1,5–1,6 u komerčních částic o průměru ~3 μm, což znamená výrazně vyšší homogenní průtok a nižší difuzní ztráty.
• Účinnost sloupců při 3 μm monodisperzních částicích je o 50–65 % vyšší než u tradičních částic stejné velikosti, bez zvýšení zpětného tlaku nad hodnoty běžné HPLC.
• Při srovnání s core–shell částicemi si Evosphere® udržují vyšší specifickou plochu (~350 m2/g vs. ~130 m2/g), což zajišťuje špičkové zátěžové kapacity a retenci.
• Široké portfolio fází (C12, C18, C18/AR, C18/PFP, RP18-Amide, diphenyl, phenyl-hexyl, AQUA, HILIC) poskytuje ortogonální selektivity pro široké třídy analytů včetně izomerů, kyselin, bází, polárních i nepolárních látek.
• PCA analýza potvrdila odlišné umístění nových fází v selektivním prostoru, např. C18/PFP kombinující silnou hydrofobicitu s fluor-násobenou selektivitou, RP18-Amide protiklad C18 fázím, AQUA pro silně polární analyty.
• Inertní hardware MAX/BIOMAX umožnil analýzu peptidů a proteinů bez interakcí s kovovým povrchem, zachoval vysokou citlivost a úplné zotavení biomolekul.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká účinnost a homogenita umožňuje rychlé analýzy s vynikajícím rozlišením v běžných i náročných aplikacích (pesticidy, antibiotika, hormony, nitrosaminy, lipidomika, metabolomika, proteomika).
• Škálovatelnost od kapilárních kolonek pro nano-LC až po preparativní kolony výrazně usnadňuje přenos metody a optimalizaci z vývojových na výrobní podmínky.
• Různorodé chemické modifikace fází poskytují přímé nástroje pro selektivní separace izomerů, polárních sloučenin, halogenovaných analytů a dalších specifických skupin.
• Inertní hardware zajišťuje spolehlivost analýz biologických vzorků s minimalizovanými artefakty a ztrátami.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další zdokonalování monodisperzních částic směrem k sub-2 μm velikostem pro ultra-rychlou UHPLC s ještě vyšší účinností.
• Integrace nových selektivních ligandů (ion-pairing, chirální fáze) pro rozšíření aplikací v oblasti farmacie, potravinářství a environmentální chemie.
• Pokročilé automatizované metody vývoje metod využívající PCA a strojové učení pro rychlé určení optimální fáze.
• Nasazení v režimu online mezinstrumentální integrace (LC-MS, LC-NMR) pro komplexní charakterizaci molekulových struktur a metabolitů.

Závěr

Reference

• M. Euerby, P. Petersson, "Characterization of stationary phases by principal component analysis", LC-GC Europe, 2000, 665–677.