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

Эта статья написана экспертом-хроматографистом Хроматографи Маунд. Содержание статьи представляет исключительно точку зрения автора. Welch Materials, Inc. имеет право переводить эту статью на английский язык и публиковать ее от имени автора.

В хроматографическом и масс-спектрометрическом анализе исследователи часто сталкиваются с такими проблемами, как плохое хроматографическое поведение и низкая чувствительность целевого соединения. Эти проблемы особенно выражены при анализе сложных матриц, где матричные эффекты и интерференция от посторонних пиков могут приводить к значительным отклонениям в качественных и количественных результатах.

Хотя улучшение методов очистки или увеличение объемов инъекций во время подготовки образца может помочь, для достижения удовлетворительных аналитических результатов часто требуется применение методов дериватизации, несмотря на дополнительную сложность.

Среди различных методов дериватизации, включая предколоночную, постколоночную и онлайн-дериватизацию, наиболее широко используется предколоночная дериватизация. Хотя она увеличивает количество этапов подготовки образца, предколоночная дериватизация предлагает многочисленные преимущества, такие как больший контроль над экспериментальными условиями, более широкий спектр вариантов реакции и превосходная воспроизводимость, что обеспечивает стабильное получение целевых соединений.

Эта статья исследует, как предколоночная дериватизация улучшает отклик и пределы обнаружения целевого аналита, используя примеры из опубликованного исследования автора^[1] для иллюстрации основных принципов.

Многие сильнополярные соединения демонстрируют короткое время удерживания и широкие пики в обращенно-фазовой хроматографии из-за их высокой полярности в подвижной фазе. Это часто приводит к снижению высоты пиков, несмотря на неизменные площади пиков.

Например, алкиламины, которые имеют гидрофобные алкильные группы, но гидрофильные аминные группы, демонстрируют короткое время удерживания и широкие пики в обращенно-фазовых системах. Такие соединения трудно разделить с помощью оптических детекторов, таких как диодно-матричные детекторы (DAD), флуоресцентные детекторы (FLD) или рефрактометрические детекторы (RID). Для разделения могут потребоваться ионообменные реагенты, что усложняет процесс.

Основная цель дериватизации в этих случаях — снижение полярности соединения, тем самым улучшая хроматографическое поведение. Это способствует лучшему разделению и уменьшает расширение пиков, вызванное диффузией в подвижной фазе. Следовательно, высота пиков увеличивается, повышая детектируемость аналита.

Алкиламины, например, не имеют сопряженных структур, что делает их необнаруживаемыми оптическими методами, такими как DAD или FLD. Без дериватизации масс-спектрометрия часто является единственным жизнеспособным методом обнаружения. Однако проблемы остаются, поскольку эффективность разделения этих соединений в хроматографии остается низкой.

Хотя квадрупольные масс-анализаторы могут разделять соединения даже с плохим хроматографическим разрешением, полагаться на этот подход может быть рискованно. Например, если в образце сосуществуют структурные изомеры, идентификация только по времени удерживания становится ненадежной, что увеличивает риск ложноположительных результатов.

Предколоночная дериватизация решает эти проблемы, вводя сопряженные структуры в аналиты, что не только улучшает хроматографическое разделение, но и позволяет обнаруживать их оптическими методами. Это расширяет аналитический инструментарий, позволяя исследователям использовать детекторы, такие как DAD или FLD, тем самым упрощая общий процесс анализа.