[Взгляд читателя] Руководство по селективным колонкам для разделения изомеров
Статья представлена экспертом-хроматографом Ши Хангом . Компания Welch Materials, Inc. уполномочена перевести статью на английский язык и опубликовать её от имени автора.
Содержание
Введение
При разработке методов жидкостной хроматографии изомеры являются одним из наиболее сложных для разделения типов соединений, включая позиционные изомеры, диастереомеры и цис-транс-изомеры. Эти соединения, как правило, трудно разделить из-за близких значений logD, что требует использования специализированных колонок.
В этой статье мы рассмотрим некоторые «уникальные колонки», обычно используемые в повседневном анализе, включающем разделение изомеров.
Колонки с фенилом и пентафторфенилом (PFP)
При работе с позиционными изомерами бензольного кольца колонки Phenyl и PFP часто являются предпочтительным выбором из-за их уникальной способности обеспечивать гидрофобные взаимодействия, π-π взаимодействия, диполь-дипольные взаимодействия, водородные связи и пространственную селективность.
Основные типы колонок Phenyl и PFP:
1. Колонки фенил/ПФП-алкил
В данном случае фенильные группы связаны с силикагелем через алкильные цепи, обычно гексильные или пропильные, где гексильная группа обеспечивает более сильную гидрофобность. Замена фенильной группы на пентафторфенильную приводит к созданию колонок PFP. Из-за жёсткой структуры бензольного кольца плотность связей невелика, поэтому такие колонки, как правило, не обладают щелочестойкостью.
Хотя маркированный диапазон pH обычно составляет 2–8, при pH >7 рекомендуются более низкие температуры колонки, чтобы предотвратить разрушение силикагеля и потерю неподвижной фазы (исключением являются гибридные кремниевые основания).
Такие столбцы часто встречаются на рынках. Примеры:
- Колонки Phenyl: Xtimate Phenyl-Hexyl , Waters XBridge BEH Phenyl (обе с гибридными кремниевыми основаниями и высокой устойчивостью к pH)
- Колонки PFP: Ultisil XB-PFP , YMC-Triart PFP
Пример применения: разделение шести изомеров
Соединения: 4-гидроксидифениламин, 2-феноксианилин, 4-феноксианилин, 4-амино-4'-гидроксибифенил, 3-гидроксидифениламин, 3-феноксианилин
Колонка: Boltimate EXT-PFP
2. Колонки C18-фенил/PFP
Благодаря чередующимся группам C18 и фенильным группам (иногда обозначаемым как фенил на конце C18 из-за патентных ограничений), эти колонки обеспечивают селективность как традиционных колонок C18, так и фенильных, что делает их идеальными для сложного анализа образцов, где требуется одновременный контроль обычных примесей и позиционных изомеров.
Примеры: Aurashell C18/AR, ACE Excel 3 C18-PFP и т. д.
3. Колонки с бифенилом/пентафторбифенилом
Здесь две фенильные или PFP-группы связаны с кремнием, что усиливает π-π взаимодействия для разделения изомеров, которые не могут быть разделены фенильными или PFP-колонками.
Примеры: Comixsep Polar BiPFP, Shim-pack Velox Biphenyl и т. д.
4. Другие типы
Другие разновидности включают эфиро-фенильные колонки (например, Ultisil Phenyl-Ether, ChromCore Phenyl-Ether) и положительно заряженные фенильные колонки (например, Waters XSelect CSH Phenyl-Hexyl).
Пример применения: разделение производных спиртов и их орто- и мета-изомеров
Колонка: Ультисил Фенил-Эфир
Встроенные амидные колонки
Как следует из названия, эти колонки используют амидные связи (запатентованные разными брендами, часто содержащие амидные или карбаматные группы). Изначально разработанные для анализа основных соединений в кислых условиях, эти колонки показали превосходное разделение диастереомеров в ходе разработки метода, вероятно, благодаря группе C=O, обеспечивающей некоторую селективность формы, несмотря на пространственные помехи.
Примеры: Ultisil Polar-RP , ShimNex HE C18-EP и т. д.
Пример применения:
Примеры структур:
Колонка: Ultisil Polar-RP
Колонны C8
Известные более слабой гидрофобностью, чем C18, колонки C8 также демонстрируют пространственную селективность. Более короткие углеродные цепи обеспечивают контролируемую плотность связей, позволяя соединениям легче занимать пространство между связанными фазами, что делает C8 подходящим для разделения конформационных изомеров с различной пространственной структурой.
Примеры: Xtimate C8 , ZORBAX SB-C8
Адамантиловые колонны
Колонки Adamantyl имеют уникальную сетчатую структуру, обеспечивающую пространственную селективность. Эта технология, запатентованная Sanyo Fine, используется в модели CAPCELL PAK ADME HR.
Специализированные колонны C18
1. Колонки с полимерно-связанным ПАУ
Эти колонки, разработанные специально для полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), обладают высокой пространственной селективностью. Их часто маркируют как ПАУ.
Примеры: Ultisil PAH , ChromCore PAH.
2. Многослойные переплетенные колонны
Благодаря многослойному связыванию для увеличения плотности связывания эти колонки обеспечивают улучшенную пространственную селективность.
Хиральные колонки
Хиральные колонки разнообразны, включая производные полисахаридов, макроциклические антибиотики, циклодекстрины и колонки типа Пиркле. Благодаря хиральной селективности эти колонки позволяют разделять диастереомеры и позиционные изомеры. Однако из-за высокой стоимости хиральные колонки обычно не рекомендуются для разделения недиастереомеров.
Заключение
В заключение следует отметить, что существует множество колонок с пространственной селективностью. Выбор наиболее экономичной колонки зависит от типа изомера. Колонки с фенил/PFP , амидами и C8 подходят для большинства задач разделения: для позиционных изомеров бензольного кольца идеальными являются колонки с фенил/PFP; для цис-транс и диастереомеров предпочтительны колонки с амидами и C8.