Принципы и применение хаотропных агентов в анализе основных соединений в RPLC

Обращенно-фазовая жидкостная хроматография (RPLC) широко применяется для разделения кислых и основных соединений. Среди методов, используемых для улучшения удерживания и разделения, ион-парная хроматография является распространённым выбором. Однако сложности, связанные с ион-парными реагентами, побудили исследователей искать альтернативные подходы, такие как использование хаотропных агентов , для достижения надёжных и воспроизводимых результатов анализа.

Хотя добавление ион-парных реагентов (ИПР), таких как алкилсульфонаты (например, октансульфонат натрия) и соли алкиламмония (например, бромид тетрабутиламмония), в подвижную фазу улучшает удерживание аналитов в RPLC, их использование имеет несколько существенных недостатков.

Во-первых, эти реагенты могут адсорбироваться на неподвижной фазе, что приводит к необратимым изменениям. Это может привести к невоспроизводимости результатов при переходе на новую колонку. Поэтому методы, разработанные с использованием этих реагентов, требуют использования специальных колонок.

Во-вторых, они могут взаимодействовать с аналитами, образуя гидрофобные ионные пары, что приводит к медленному достижению равновесия. Поэтому для достижения стабильного удерживания требуется длительное время для достижения равновесия в колонке, иногда в течение ночи.

Наконец, такие проблемы, как ложные пики, нестабильность времени удерживания и надежность метода, еще больше усложняют их применение.

Для анализа основных соединений хаотропные агенты являются перспективной альтернативой, которая смягчает проблемы, связанные с ионно-парными реагентами. ^[1] Эти высокогидрофильные неорганические анионы, такие как хлорид (Cl⁻), нитрат (NO₃⁻), трифторацетат (CF₃COO⁻), тетрафторборат (BF₄⁻), перхлорат (ClO₄⁻) и гексафторфосфат (PF₆⁻), обладают рядом преимуществ:

• Улучшенное удерживание : хаотропные агенты улучшают удерживание и форму пика основных соединений, не внося постоянного изменения в колонку.
• Легко смывается : эти агенты растворимы в воде и легко удаляются из колонки, оставляя минимальные остаточные эффекты.
• Воспроизводимость : их использование обеспечивает большую воспроизводимость в градиентных методах, поскольку они не изменяют неподвижную фазу.

Роль хаотропных агентов в RPLC многогранна, и три основных механизма способствуют их эффективности:

1. Взаимодействие ион-пар

   Подобно традиционным ион-парным реагентам, хаотропные анионы взаимодействуют с протонированными основными аналитами с образованием нейтральных ионных пар. Это взаимодействие увеличивает гидрофобность аналита, что приводит к повышению его удерживания на колонке с обращенной фазой. ^[2]

2. Эффект десольватации

   Хаотропные агенты разрушают сольватный слой, окружающий основные аналиты. При растворении в воде основные соединения окружены структурированным гидратным слоем, образующимся за счёт взаимодействия молекул воды с ионами аналита. Хаотропные анионы разрывают водородные связи в этом гидратном слое, снижая гидрофильность аналита и усиливая его удерживание.

3. Формирование псевдостационарной фазы

   Хаотропные анионы, будучи липофильными, адсорбируются на неподвижной фазе, создавая «псевдостационарную фазу» с изменёнными свойствами. Это добавляет заряженные компоненты к изначально гидрофобной неподвижной фазе, что обеспечивает дополнительные электростатические взаимодействия с аналитом.

Эти механизмы часто сосуществуют, причем доминирующий механизм зависит от состава элюента и природы неподвижной фазы.

Хаотропные агенты особенно эффективны для разделения протонированных основных соединений, таких как амидины, гуанидины, амины и их производные.