[Readers Insight] Chromatographic Separation Strategies for Multi-Component Analysis

[Обзор для читателей] Стратегии хроматографического разделения для многокомпонентного анализа

Эта статья написана штатным автором Welch Хроматографией Маунд. Содержание статьи отражает исключительно точку зрения автора.

Введение

С развитием приборов масс-спектрометрии (МС) аналитические методы, способные одновременно определять множество компонентов, стали значительно удобнее. Исключительная пространственная разделительная способность квадрупольных масс-анализаторов также значительно снизила требования к хроматографическому разделению в аналитических методах.

Хотя с точки зрения промышленности это, несомненно, выгодно, так как снижает затраты на обнаружение и повышает эффективность, на индивидуальном уровне это может привести к потере основных навыков решения специфических аналитических задач.

Особые случаи в хроматографическом разделении

Хотя масс-спектрометрия имеет широкий спектр применения, некоторые вещества остаются необнаруживаемыми с помощью МС, а некоторые изомеры не могут быть эффективно разделены. В таких случаях хроматографическое разделение остается незаменимым. Поскольку это считается особыми случаями, достижение полного разделения не так просто, как применение стандартной программы градиентного элюирования — требуются специальные методы.

Как для многокомпонентных смесей, так и для изомерных соединений крайне важно контролировать время удерживания и форму пика. Могут быть применены специальные стратегии, нацеленные на различные этапы процесса разделения.

Стратегии и их целевые процессы

1. Программы градиентного элюирования

Как правило, градиентное элюирование начинается с низкой доли органической фазы, обычно не менее 5%. Для многокомпонентного анализа программа градиента может быть скорректирована путем добавления нескольких градиентных шагов, специально нацеленных на трудноразделимые соединения. В качестве альтернативы может быть использовано криволинейное изменение градиента для модуляции ускорения миграции соединений внутри колонки, тем самым усиливая различия в удерживании между аналитами.

2. ВЭЖХ-колонки

Неподвижная фаза оказывает значительное влияние на удерживание соединений. Для высокополярных соединений, которые элюируются рано, может быть использована колонка C8 вместо C18 для улучшения удерживания. Кроме того, колонки типа «кор-шелл» или колонки с меньшим размером частиц могут помочь уменьшить расширение полос, что приводит к более острым пикам и достижению базовой линии разделения. Если лабораторные условия позволяют, можно использовать систему шестиходовых клапанов для создания двух отдельных потоков, позволяющих некоторым компонентам проходить через дополнительную хроматографическую колонку для дальнейшего разделения.

3. Температура

Температура колонки также играет решающую роль в удерживании и разделении. В большинстве случаев температура термостата колонки фиксирована и редко регулируется. Однако для разделения многокомпонентных соединений снижение температуры колонки может быть эффективной стратегией, хотя это может немного увеличить время анализа.

4. Скорость потока

Скорость потока часто является недооцененным фактором в хроматографическом разделении, но она может значительно улучшить разрешение. Если два или три соединения не полностью разделены по базовой линии в текущих условиях, уменьшение скорости потока часто может привести к заметным улучшениям разделения. В сочетании с регулировкой температуры может быть достигнуто оптимальное хроматографическое разделение.

5. Состав подвижной фазы

Для ионизируемых соединений добавление буферных солей, кислот или оснований к подвижной фазе может уменьшить ионизацию, тем самым минимизируя расширение пиков и увеличивая удерживание. Однако при использовании масс-спектрометрического детектирования выбор добавок должен быть тщательно продуман, чтобы предотвратить загрязнение системы МС.

Заключение

Вышеуказанные стратегии, как правило, решают большинство сложных задач разделения. Для многокомпонентных разделений крайне важен практический эксперимент для получения опыта. Хотя масс-спектрометрия предлагает большое удобство, фундаментальные хроматографические методы не следует пренебрегать, поскольку они остаются бесценными инструментами для устранения неполадок и достижения оптимальных разделений.