[Readers Insight] Triethylamine as a Mobile Phase Additive: What Does It Do?

[Readers Insight] Трифниламин в качестве добавки в подвижную фазу: Зачем он нужен?

Эта статья написана Сепусяньюном. Содержание статьи представляет исключительно точку зрения автора.

Предыдущая статья:

Структурный анализ гетероциклов при разработке метода ВЭЖХ


Введение

При разработке метода ВЭЖХ выбор подвижных фаз очень гибок. В предыдущей статье мы кратко рассмотрели общий обзор выбора подвижной фазы. (Если вы ее не читали, обязательно ознакомьтесь.)

В этой статье мы сосредоточимся на специфической, знакомой добавке: триэтиламине (ТЭА), и обсудим некоторые из его уникальных ролей в хроматографии.

Роль 1: Подавление силанольных групп

Это наиболее известное применение ТЭА.

Приблизительно 70% фармацевтических препаратов являются основными соединениями, и на протяжении многих лет стало обычной практикой при разработке методов добавлять триэтиламин для маскировки вторичных взаимодействий силанольных групп (Si-OH) на неподвижной фазе колонки и, таким образом, решать проблемы асимметрии пиков целевых аналитов. (Как отмечалось в предыдущих статьях, альтернативные хаотропные реагенты иногда могут быть более удобными; это не будет повторяться здесь.)

Пример: Подвижная фаза для родственных веществ тербинафина гидрохлорида в Китайской фармакопее:

  • Подвижная фаза А: Триэтиламиновый буфер (0,2% раствор триэтиламина, pH доведен до 7,5 ледяной уксусной кислотой) – метанол – ацетонитрил (30:42:28, об/об/об).
  • Подвижная фаза В: Триэтиламиновый буфер – метанол – ацетонитрил (5:57:38, об/об/об).
Формула структуры тербинафина гидрохлорида
Тербинафин гидрохлорид

Кроме того, при анализе основных соединений в нормально-фазовых системах для разделения изомеров триэтиламин и диэтиламин часто добавляются для улучшения формы пиков. В этих случаях диэтиламин, как правило, предпочтительнее триэтиламина из-за большей эффективности, так как диэтиламин имеет немного более низкое pKb, что делает его более сильным основанием, чем триэтиламин. Когда целевой аналит содержит первичные или вторичные амины, его основность сильнее, чем у триэтиламина, что усиливает конкурентные взаимодействия.

Пример: Подвижная фаза для хиральных изомеров буторфанола тартрата:

  • н-Гексан – этанол – диэтиламин (70:30:0,1, об/об/об).
Формула структуры буторфанола тартрата
Буторфанол тартрат

Роль 2: Реагент ионной пары

Обычные РИП (модифицирующие колонку)

Прежде чем мы объясним роль триэтиламина как реагента ионной пары (РИП), давайте сначала рассмотрим обычные РИП. При разделении сильнополярных, кислых соединений, которые трудно удерживать, часто добавляют РИП для обеспечения ионообменных взаимодействий, увеличивая удерживание.

Соли тетрабутиламмония (ТБА), такие как TBAOH или TBAHS, являются наиболее распространенными реагентами ионной пары. Более новые РИП, например, амиламин (он же пентаниламин) и N,N-диметилоктиламин, также играют аналогичную роль и более щадящи к колонкам. Но все эти длинноцепочечные алкиламины модифицируют колонку, и поэтому их следует использовать только на специализированных колонках.

Алкилсульфоновые кислоты, РИП, являются органическими кислотами и используются в основном для удерживания основных аналитов, действуя обратно органическим основаниям.

Пример: Подвижная фаза для родственных веществ Цефиксима в Китайской фармакопее:

  • Раствор TBAOH (Измерить 25 мл 10% гидроксида тетрабутиламмония, растворить в 1000 мл воды, хорошо перемешать и довести pH до 7,0 1,5 моль/л фосфорной кислотой) - ацетонитрил (72:28, об/об).
Формула структуры цефиксима
Цефиксим

Специальные РИП (которые не модифицируют колонку)

Помимо того, что триэтиламин действует как ингибитор силанола, он также обладает определенным ионообменным поведением, образуя систему триэтиламмоний ацетата (ТЕАА) в сочетании с уксусной кислотой.

ТЕАА часто используется для анализа олигонуклеотидов: олигонуклеотиды являются высокополярными и плохо удерживаются в обычных условиях обращенно-фазовой хроматографии, однако ТЕАА обеспечивает их удерживание на обращенно-фазовых колонках, что демонстрирует уникальные свойства этой комбинации.

Аналогично, ТЕАА может также применяться для небольших, высокополярных молекул, содержащих несколько кислотных групп, часто обеспечивая неожиданно хорошее удерживание и разделение.

Пример: Подвижная фаза для родственных веществ мипомерсена (олигонуклеотидный препарат):

  • Подвижная фаза А: 0,1 моль/л раствор ТЕАА (pH 7,0).
  • Подвижная фаза В: Ацетонитрил – 0,1 моль/л раствор ТЕАА (pH 7,0) (80:20, об/об).

В некоторых литературных источниках также отмечается, что ТЭАА может применяться в некоторых хиральных разделениях.

Условия применения разделения энантиомеров с использованием колонки ChiraDex, с добавлением 0,1% TEAA в качестве дополнительного буфера

Роль 3: Создание систем пространственной селективности

Некоторые неэнантиомерные стереоизомеры и конституционные изомеры трудно разделить из-за их слишком схожих структур. В таких случаях добавление триэтиламина в подвижную фазу иногда может дать удивительные улучшения.

Почему здесь работает триэтиламин? Хотя триэтиламин связывается с силанольными группами ($Si-OH$) на колонках C18 для маскировки вторичных эффектов, его три "хвоста" (этильные группы) выходят наружу. Эти этильные группы гидрофобны и вместе с окружающими цепями C18 создают "стабильную" пространственную среду. Это создает определенную степень пространственной селективности.

Поэтому при разделении близкородственных структурных изомеров стоит попробовать триэтиламин в качестве добавки.

Вывод

В разработке метода ВЭЖХ триэтиламин действительно является "пахнущим сокровищем": хотя его отчетливый запах печально известен, его полезность неоспорима. Овладев стратегическим применением его уникальных характеристик, аналитики могут эффективно устранять и разрешать широкий спектр неразрешимых проблем разделения.

Следующая статья:

Хроматография с гидрофильным взаимодействием: бич полярных соединений