[Взгляд читателя] Повышение аналитической чувствительности с помощью предколоночной дериватизации в масс-спектрометрии

При хроматографическом и масс-спектрометрическом анализе исследователи часто сталкиваются с такими проблемами, как неудовлетворительное хроматографическое поведение и низкий отклик мишени. Эти проблемы особенно ярко проявляются при анализе сложных матриц, где матричные эффекты и помехи от посторонних пиков могут приводить к значительным отклонениям качественных и количественных результатов.

Хотя совершенствование методов очистки или увеличение объемов ввода при подготовке образцов может оказаться полезным, для достижения удовлетворительных аналитических результатов часто требуется применение методов дериватизации, несмотря на их дополнительную сложность.

Среди различных методов дериватизации , включая предколоночную, постколоночную и онлайн-дериватизацию, предколоночная дериватизация является наиболее широко используемой. Несмотря на увеличение количества этапов пробоподготовки, предколоночная дериватизация обладает рядом преимуществ, таких как более строгий контроль над экспериментальными условиями, более широкий диапазон вариантов реакций и превосходная воспроизводимость, что обеспечивает стабильное получение целевых соединений.

В этой статье рассматривается, как предколоночная дериватизация улучшает отклик целевого аналита и пределы обнаружения, используя примеры из опубликованного исследования автора ^[1] для иллюстрации основных принципов.

Многие высокополярные соединения демонстрируют короткое время удерживания и широкую форму пиков в обращенно-фазовой хроматографии из-за высокой полярности подвижной фазы. Это часто приводит к уменьшению высоты пиков, несмотря на неизменную площадь пиков.

Например, алкиламины , содержащие гидрофобные алкильные группы и гидрофильные аминогруппы, демонстрируют короткие времена удерживания и широкие пики в системах с обращённой фазой. Такие соединения трудно разделить с помощью оптических детекторов, таких как диодно-матричные детекторы (ДМД), флуоресцентные детекторы (ФЛД) или рефрактометрические детекторы (РИД). Для разделения могут потребоваться ион-парные реагенты , что усложняет процесс.

Основная цель дериватизации в этих случаях — снижение полярности соединения и, следовательно, улучшение его хроматографических свойств. Это способствует лучшему разделению и уменьшает уширение пиков, вызванное диффузией в подвижной фазе. В результате увеличивается высота пиков, что повышает обнаружимость аналита.

Например, алкиламины не имеют сопряженных структур, что делает их необнаружимыми оптическими методами, такими как ДДМ или ФЛД. Без дериватизации масс-спектрометрия часто является единственным эффективным методом обнаружения. Однако проблемы остаются, поскольку эффективность разделения этих соединений в хроматографии остаётся низкой.

Хотя квадрупольные масс-анализаторы способны разделять соединения даже при низком хроматографическом разрешении, использование такого подхода может быть рискованным. Например, если в образце присутствуют структурные изомеры, идентификация, основанная исключительно на времени удерживания, становится ненадёжной, что увеличивает риск ложноположительных результатов.

Предколоночная дериватизация решает эти проблемы, вводя в аналиты сопряженные структуры, что не только улучшает хроматографическое разделение, но и позволяет проводить детектирование оптическими методами. Это расширяет аналитический инструментарий, позволяя исследователям использовать такие детекторы, как ДДМ или ФЛД, тем самым упрощая весь процесс анализа.