Separation of Free Fatty Acids by Mixed-Mode Anion Exchange Chromatography

Význam tématu

Volné mastné kyseliny jsou klíčové složky potravin, biologických systémů a mikrobiálních fermentací komplexních vláknin. Slouží jako energetický rezervoár a stavební kameny buněčných membrán. Přesná a rychlá analýza těchto sloučenin je nezbytná v potravinářském průmyslu, biochemickém výzkumu a kvalitativní kontrole.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je demonstrovat účinnou separaci volných mastných kyselin s řetězci od C3:0 do C18:0 pomocí kolonové chromatografie s kombinovaným režimem reverzní fáze a aniontové výměny. Studie představuje optimalizaci chromatografických podmínek a hodnocení retence, rozlišení a opakovatelnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla provedena na chromatografickém systému Waters vybaveném kolonou Atlantis PREMIER BEH C18 AX (2,1×50 mm, 1,7 µm). Mobilní fáze A obsahovala 1 mM formiátu amonného v vodném roztoku o pH 3,0 a mobilní fáze B směs acetonitrilu a isopropanolu (50:50) s 1 mM formiátu amonného, pH 3,0. Gradient byl lineární z 0 na 100 % fáze B během 6 minut, průtok 0,6 ml/min, teplota kolony 60 °C a objem injekce 3 µl. Vzorek standardní směsi mastných kyselin (Nu-Chek Prep GLC-412) byl připraven v methanolu a chloroformu a naředěn 100×.

Hlavní výsledky a diskuse

• Úplná separace mastných kyselin od C3:0 po C18:0 byla dosažena za méně než 4,5 minuty.
• Retence vzrůstá s délkou uhlíkového řetězce, propionová kyselina vykázala kapacitní faktor k´ 2,36.
• Menší velikost pórů (95 Å) materiálu BEH C18 AX oproti klasickému BEH C18 (130 Å) vede k vyšší povrchové ploše (270 vs 185 m2/g) a tím k posílené interakci s analyty.
• Výborná opakovatelnost retenčních časů s relativní odchylkou 0,02–0,14 % pro všechna stanovená množství.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlou a reprodukovatelnou analýzu volných mastných kyselin bez nutnosti derivatizace. Vhodná je pro rutinní kontrolu kvality v potravinářství, výzkum metabolomiky a studie biologických vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro přesnější identifikaci a kvantifikaci mastných kyselin.
• Rozšíření aplikací na komplexní biologické matrice a mikrobiální metabolity.
• Vývoj nových směsí mobilních fází a optimalizace pH pro selektivní separaci dalších kyselých sloučenin.

Závěr

Atlantis PREMIER BEH C18 AX prokázala vynikající schopnost separace a retence volných mastných kyselin C3:0–C18:0 s vysokou rychlostí a opakovatelností, čímž se stává perspektivní technologií pro analytickou chemii i průmyslové aplikace.

Reference

1. Murray RK a kol. Harper’s Illustrated Biochemistry 28th ed. McGraw-Hill 2009
2. Ichihara K et al. J Lipid Res 2010;51:635–640
3. Nikolova-Damyanova B. Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography Advances in Lipid Methodology vol.4 1997
4. Yang Y et al. J Pharm Anal 2019;9:1–8
5. Walter TH et al. A New Mixed-Mode Reversed Phase/Anion Exchange Stationary Phase Based on Hybrid Particles, Waters Application Note 2020