The Agilent InfinityLab 2D-LC Solution with Active Solvent Modulation

Význam tématu

Vícedimenzionální kapalinová chromatografie představuje klíčový nástroj pro analýzu složitých směsí, ve kterých jednorozměrné systémy nedostačují. Nevyváženost mezi mobilními fázemi první a druhé dimenze vede k průsakům, roztažení a deformaci píků ve druhé dimenzi. Aktivní modulace mobilní fáze umožňuje tyto nepříznivé jevy eliminovat a výrazně zlepšit rozlišení i citlivost ve druhé dimenzi.

Cíle a přehled studie

Cílem technického přehledu bylo představit princip aktivní modulace mobilní fáze a demonstrovat její přínos při vícedimenzionální kapalinové chromatografii na příkladech kombinace reverzní fáze x reverzní fáze a kombinace HILIC x RP. Studie ukazuje, jak je díky ASM možné optimalizovat fokusaci analytů na počátku druhé dimenze a odstranit objemové přetížení.

Použitá metodika a instrumentace

Pro experimenty byla využita soustava Agilent InfinityLab 2D-LC s dvěma pumpami high speed, multisamplerem s chlazenou vsíčkou, dvěma termočlánky pro kolony, dvěma DAD detektory, ventilovým pohonem vybaveným aktivní modulací a ventily pro vícenásobné výřezy. Pro detekci hmotnostně selektivní analýza byla použita LC MS jednotka s elektrospray ionizací. Mobilní fáze sestávala z vody, metanolu, acetonitrilu, roztoku formiátu amonného a kyseliny mravenčí. Použité kolony zahrnovaly ZORBAX Eclipse Plus PAH 1 8 mikrometr, Eclipse Plus C8 1 8 mikrometr, ZORBAX HILIC Plus 3 5 mikrometr a AdvanceBio Peptide Mapping 2 7 mikrometr. Řídícím softwarem bylo OpenLAB CDS ChemStation s modulem pro 2D-LC.

Hlavní výsledky a diskuse

RPLC-RPLC analýza polycyklických aromátů bez aktivní modulace prokázala široké a deformované píky ve druhé dimenzi. Aktivní modulace s faktorem 1 5 zajistila zaostření a symetrické píky, vyšší faktor 2 dále zkrátil šířku píků a zvýšil výšku signálu. V režimu HILIC-RPLC došlo bez ASM k částečnému průsaku peptidů z 1D do 2D. Použití ASM s faktorem 3 zabránilo průsaku u některých peptidů, ale pro úplné zachycení celé řady peptidů bylo třeba zvýšit faktor na 5. U všech případů ASM výrazně zvýšila rozlišení a citlivost ve druhé dimenzi.

Přínosy a praktické využití metody

Aktivní modulace mobilní fáze řeší klíčový problém kompatibility mobilních fází mezi dimenzemi, eliminuje artefakty způsobené objemovým přetížením a umožňuje spolehlivou aplikaci 2D-LC v oblasti průmyslové a výzkumné analytiky. Metoda zkracuje dobu vývoje postupů a zvyšuje robustnost kvantitativních analýz.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace adaptivního řízení modulace a gradientu v reálném čase
• Aplikace ASM v kombinaci s dalšími separačními mechanismy jako iontová výměna či chiralita
• Využití umělé inteligence pro optimalizaci modulačních parametrů a gradientních profilů
• Miniaturizace 2D-LC soustav a jejich integrace do automatizovaných linek kvality
• Rozšířená kompatibilita s vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrií pro komplexní metaproteomické a metabolomické studie

Závěr

Aktivní modulace mobilní fáze představuje účinný nástroj pro odstranění neslučitelnosti mezi dimenzemi ve vícedimenzionální kapalinové chromatografii. Umožňuje dosáhnout symetrických a ostrých píků ve druhé dimenzi, výrazně zlepšit citlivost a usnadnit vývoj metod pro složité analytické úlohy.

Reference

1. Stoll DR Carr PW Two dimensional liquid chromatography a state of the art tutorial Analytical Chemistry 2017 89 519 531
2. Stoll DR et al Active Solvent Modulation a valve based approach to improve separation compatibility in two dimensional liquid chromatography Analytical Chemistry 2017 89 9260 9267
3. Li D Jakob C Schmitz O Practical considerations in comprehensive two dimensional liquid chromatography systems LCxLC with reversed phases in both dimensions Analytical and Bioanalytical Chemistry 2015 407 153 167