A New Mixed-Mode Reversed-Phase/Anion-Exchange Stationary Phase Based on Hybrid Particles

Význam tématu

Metoda kombinující reverzní fázi a aniontovou výměnu přináší novou úroveň retence a selektivity pro polarizované kyselé analyty, které tradiční C18 fáze často neudrží. Optimalizovaná hybridní částice zaručuje stabilitu v širokém pH intervalu, vynikající šaržovou reprodukovatelnost a možnost rychlého vývoje analytických metod bez nutnosti úpravy vzorku či silných iontizačních činidel.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce je představit a charakterizovat novou stacionární fázi Atlantis PREMIER BEH C18 AX založenou na hybridních BEH částicích obsahujících C18 a terciární alkylaminové skupiny. Studie zahrnuje porovnání selektivity vůči existujícím hybridním a silicovým C18 materiálům, hodnocení retence ionizovaných i neutrálních sloučenin, shodnost mezi šaržemi i stabilitu při nízkém i vysokém pH.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace a software:

• ACQUITY UPLC I-Class System s PDA detektorem
• ACQUITY UPLC H-Class System s PDA / TUV detektorem
• Empower 3 Chromatography Data Software
• Atlantis PREMIER BEH C18 AX kolony (1.7, 2.5 a 5 μm) v MaxPeak High Performance Surfaces hardware

Hlavní chromatografické metody:

• Isokratické separace polarizovaných směsí (20–50 mM pufr, pH 3.0–10.08)
• Gradientní separace rozsáhlých polí látek (5–95 % organiky, 5–7 min)
• Stability tests: přerušení proudu na 10 min a 340 po sobě jdoucích injekcí při pH 10

Hlavní výsledky a diskuse

Vlastnosti stacionární fáze:

• Pore size 95 Å, zvýšená plocha 270 m2/g, C18 1.6 μmol/m2, terciární alkylamin
• Endcapping pro redukci volných silanolů a lepší základní stabilitu

Selektivita a retence:

• Silně vyšší retence ionizovaných kyselin (adenosine-5′-monofosfát) a snížená pro protonované zásady oproti HSS T3 a CSH C18
• Vysoké s2 hodnoty (0.58 vs BEH C18, 0.47 vs CSH C18) ukazují výrazné rozšíření selektivního prostoru RP kolon

Kompatibilita s vodnými fázemi:

• Pouze 3.7 % ztráta retence po zastavení/pronastartování čisté vody vs 10 % u silicových HSS T3

Reprodukovatelnost a škálovatelnost:

• RSD retence 1–3 % napříč 27 šaržemi a třemi velikostmi částic
• Dobrá reprodukce a lineární přenos podmínek mezi částicemi 1.7, 2.5 a 5 μm

pH a pufrové účinky:

• Rozsah pH 2–10, potvrzená stabilita až 340 h při pH 10 s <15 % změnou retence
• Retence iontů a pufru závisí na pH (pKa analyty) a koncentraci pufru (anionty formiátu posouvají retenci AMP)

Tvary píků:

• Při použití 0.1 % formiové kyseliny výrazné zúžení píků protonovaných zásad až o 40 % ve srovnání s CSH C18

Přínosy a praktické využití metody

• Rozšířená retence a selektivita pro polarizované kyseliny a neutrální látky
• Jednoduché přizpůsobení retence úpravou pH a pufrové síly
• Šetrná příprava vzorku bez derivatizace či silných iontizačních činidel
• Vysoká stabilita a reprodukovatelnost usnadňují validaci a rutinní analýzy

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda nachází uplatnění v farmacii, potravinářství, environmentální analytice a biochemii. Další rozvoj může směřovat k optimalizaci povrchových modifikací, integraci s LC-MS a rozšíření hybridních částic s cílenými iontovými funkcemi.

Závěr

Atlantis PREMIER BEH C18 AX představuje univerzální, robustní stacionární fázi se smíšenou reverzní a aniontově-výměnnou selektivitou. Nabízí rozsáhlé možnosti při separaci ionizovaných i neutrálních látek díky širokému pH rozmezí, vynikající reprodukovatelnosti a kompatibilitě s vysoce vodnými eluentními systémy.

Reference

1. Nawrocki J., Buszewski B. Influence of Silica Surface Chemistry on Alkyl-Bonded Phases. J. Chromatogr. 1988.
2. Bidlingmeyer B.A. et al. Retention Mechanism for Reversed-Phase Ion-Pair LC. J. Chromatogr. 1979.
3. Imai K. Derivatization in Liquid Chromatography. Adv. Chromatogr. 1987.
4. Zhang K., Liu X. Mixed-Mode Chromatography in Pharmaceutical Applications. J. Pharm. Biomed. Anal. 2016.
5. Walter T.H., Iraneta P. Retention Loss in Highly Aqueous Phases. J. Chromatogr. A. 2005.
6. Gritti F. et al. Kinetic Mechanism of Water Dewetting in LC. J. Chromatogr. A. 2019.
7. Neue U.D., Mendez A. Selectivity in Reversed-Phase Separations. J. Chromatogr. A. 2006.
8. Iraneta P.C. et al. Review of Waters Hybrid Particle Technology. White Paper, 2011.
9. Neue U.D. et al. Procedure for Assessment of Reproducibility of RP Packings. J. Chromatogr. A. 1999.