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Polar X 采用新型混合固定相分离各种极性分析物

7/28/20 6:12:25 AM,alice

 

 

Raptor Polar X 色谱柱:

采用新型混合固定相分离各种极性分析物,彻底改变极性化合物的LC分析

 

 

简化极性化合物的分析

 

以往,采用液相色谱柱分析极性化合物一直都困难重重。实验室的效率和生产力受到保留差、峰形差、流动相复杂且不适合 MS 使用、平衡时间长、灵敏度低、样品衍生化等因素的影响,一直较低。但是,随着专用于分析各种极性化合物的新型色谱柱的出现,科学家们可以充分利用色谱柱提供的真正优势来避免这些问题。

 

提供色谱柱的真正优势

 

方法性能最重要、但也最不被人理解的一个点是在特定分离中使用恰当固定相的重要性。分析极性化合物时,分析物和色谱柱之间无法有效地相互作用,如果不使用复杂的流动相或样品衍生化来弥补这一劣势,反相色谱柱就无法提供足够的保留。但是,您可以通过将分析物与具有特定分辨率的固定相匹配,以避免复杂的样品制备程序,从而节省时间和金钱,减少出错率。

 

Raptor Polar X 固定相专用于通过两个保留机制之间的平衡,选择性地保留极性分析物。这种混合相独一无二,非常适用于分析各种极性化合物,尤其是在与质谱法结合使用的情况下。Restek 生产的 Raptor Polar X 色谱柱的分辨率可简化极性化合物的分析。

 

 

色谱柱描述

孔径:90 Å

颗粒:2.7μm 表面多孔(SPP)二氧化硅

表面积:130m2/g

封尾:专有

碳载量:专有

USP 相编码:不适用

相类别:专有

配体类型:专有

推荐用法:pH 值范围:2-8

最高温度:60°C

最大压力:600 巴/8700psi

 

特性:

•    出色的分辨率,可分离各种极性化合物。

•    HILIC 和离子交换保留机制可在单个配体中实现完美结合。

•    应用广泛,可采用各种方法,适用于多种不同行业的极性化合物分析。

在下列情况下,可切换至 Raptor Polar X:

•    分析中性、酸性、碱性或永久带电极性化合物时。

•    对极性化合物进行 LC-MS/MS 分析时。

•    正努力保留或洗脱极性化合物,且考虑使用离子色谱柱时。

 

 

青出于蓝而胜于蓝

 

Restek 深知,亲水作用色谱柱(HILIC)和离子交换色谱柱是最常用于保留极性化合物的保留机制,因此,开发出一种可将两种模式集于单个配体的新型固定相化学。因为这种配体独一无二,且与表面多孔颗粒结合,因此,Raptor Polar X 色谱柱既可以可靠地保留各种极性分析物,又能有效地分离它们。

 

典型的特定于应用的色谱柱偏爱其中一种保留模式,因此,保留一种类型的极性化合物所获得的好处是以牺牲对其他极性化合物的性能为代价的。相比之下,Raptor Polar X 色谱柱相化学(正在申请专利)采用两种互不相干的保留机制,可以实现真正的平衡,获得灵活的保留值(图 1)。分析人员只需在使用之前或在改变样品之间隙通过简单地改变流动相条件,就能实现两种模式之间的切换,并选择性地调整您感兴趣的化合物的保留值,无需花费较长的平衡时间。

 

 

图1:只需通过简单地改变流动相条件,Raptor Polar X 色谱柱就能快速、轻松地在极性保留模式之间进行切换,即使是在相同的分析中,也能提供前所未有的各种极性化合物保留和分离能力。

 

 

 

 

 

 

工作原理:切换保留模式

 

若使用的流动相中乙腈相对于水的比例较高,则会在二氧化硅表面形成一层水,而极性化合物可分配到这层水中。分配到水层后,极性分析物会与键合在二氧化硅表面的配体发生有效的相互作用(图 2)。新型 Raptor Polar X 配体化学使这种技术变得更加简易,从而使色谱柱具有前所未有的平衡和再平衡速度。这表示,新的色谱柱能迅速准备就绪,快速投入使用。同时,因为样品之间所需的再平衡时间缩短,样品通量继而上升。

图2:二氧化硅表面快速形成水层,使各种极性分析物能在流动相中的乙腈与水层之间进行分配。这种分配方式,加之与固定相之间的相互作用,即是所谓的 HILIC 保留机制

 

 

针对较小的极性化合物,这种乙腈占比较大的情况可使分析物与固定相之间产生较强的相互作用,从而导致小型极性较高的带电化合物拥有出色的保留值。只需增加流动相中的水量就可对保留值进行微调。这样,就能将带电的极性化合物吸入到流动相中,从而有效地进行洗脱。如果移至水占比较大的流动相中,则 HILIC 拥有的独特分配保留机制将减弱,固定相的离子交换特性将成为主要的保留机制(图 3)。

 

图3:如果流动相中含水量较高,则在分析极性化合物时,离子交换机制将取而代之成为主要保留模式。

 

 

 

 

保留模式切换:示例

 

图 4 展示的是两种不同类型的极性化合物如何与固定相相互作用,以及如何通过简单地改变流动相来影响它们的响应,从而说明了这些原理。在此示例中,我们对维生素 B3 (或烟酸,一种有机酸)和维生素 B1 (或硫胺素,具有永久性正电荷)这两种水溶性维生素进行分析。

 

在底部的色谱图中,重点展示的是移至水占比较大的流动相后,保留机制改变时看到的色谱变化。由于我们距离理想的 HILIC 条件越来越远,因此,维生素 B1 和维生素 B3 都很难保留。这是因为随着流动相中水占比的增加,条件将从 HILIC 保留特征转变为相的离子交换保留特征。此外,由于在离子交换条件下保留的维生素 B1 少于维生素 B3,还会导致洗脱顺序发生变化。

 

图4:通过简单地改变为易于制备、且适用于 MS 的流动相,可以切换新型 Raptor Polar X 相化学所提供的不同保留机制,让某一个起主导作用。

 

 

 

 

 

平衡良好的混合保留,使您通过一种方法就可分析多种化合

 

色谱柱通常比较专一,即只专注于一种类型的相互作用,排斥其他类型的相互作用。当所有目标分析物具有相同的特征时,这种方法非常有用;然而,极性化合物的化学特征差异极大。分析极性化合物时,这种专门方法常常意味着不同的色谱柱需要采取不同的方法,或者需要根据各种类型化合物的情况采用不同的方法。Raptor Polar X 色谱柱混合相化学具有多模式保留特性,允许采用相同的方法对各种目标分析物进行分析,如下面的示例所示。

 

 

通过 QuPPe 方法得到的极性污染物清单

 

欧洲快速极性农药(QuPPe)法涵盖从草甘膦及相关化合物等阴离子极性除草剂,到包括氯酸盐和高氯酸盐在内的各种氯氧化污染物等一系列极性分析物。Raptor Polar X 色谱柱可保留并快速分离这种多样化混合物,如图 5 所示。最后一种化合物洗脱完毕,时间约持续 10.5 分钟,总运行时间仅为 13 分钟。这种分离操作起来非常简单,通过无缓冲流动相(用 0.5% 甲酸进行酸化)即可实现,从而减少峰增宽和峰拖尾。此外,图 5 所示方法还可用于分离具有相似质量碎片的化合物,例如,从 N-乙酰氨甲基膦酸中分离出氨甲基膦酸,以及从膦酸和磷酸混合物中分离出乙膦铝(通常会观察到基质组分和干扰源)。

 

图5:在此次极性化合物分析中,通过 Raptor Polar X 色谱柱提供的独特平衡保留特征,运行一次即可成功分离各种分析物。

 

 

 

 

未衍生化氨基酸

 

氨基酸是一种极性很强的化合物,种类多样,通常利用柱前衍生法或柱后衍生法通过反相色谱柱或离子交换色谱柱进行分析。考虑到保留有限,且色谱性能又差,一直以来,直接分析未衍生化氨基酸都非常具有挑战性。但是,Raptor Polar X 色谱柱只需一种方法就可将带非极性、极性、正电、负电侧链的未衍生化氨基酸全部保留,并轻松分离。图 6 显示的是通过对液态婴儿配方奶粉基质进行简单的蛋白沉淀,并对所得提取物进行直接分析,从而对其中的 21 种氨基酸(包括牛磺酸补充剂)进行分析的结果。

 

 

 

 

超短链至长链 PFAS

 

Raptor Polar X 色谱柱能最大程度地提高方法效率的最后一个例证体现在它可用于未来测试。 当前用于分析全氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)的 LC-MS/MS 方法重点关注的是短链(C4-C6)、长链(C8 及以上)和替代化合物,并不涵盖新出现的超短链(C2 和 C3)化合物。对于超短链 PFAS 而言,用于 PFAS 分析的常规反相法无法提供足够的保留,而其他基于离子交换的方法通常提供的保留过多,导致色谱性能较差。Raptor Polar X 色谱柱能够提供平衡的保留机制,这样,执行一次 5 分钟等度运行后,超短链 PFAS 和长链 PFAS 的分析工作就可全部完成(图7)。