INCREASE SPEED, SENSITIVITY, AND RESOLUTION WITH UPLC COLUMN TECHNOLOGY

Význam tématu

UltraPerformance Liquid Chromatography (UPLC) představuje moderní přírůstek do arzenálu chromatografických technik. Díky využití sub-2 µm částic v kombinaci s nízkodisperzními UPLC přístroji umožňuje značné zkrácení analýz, zvýšení rozlišení a citlivosti. Tyto atribuce jsou klíčové pro rutinní i výzkumné aplikace v chemii malých molekul i bioanalýze, kde je třeba rychle a přesně oddělovat komplexní směsi látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem tohoto textu je představit komplexní technologii UPLC kolonek nabízených společností Waters. Článek shrnuje principy inovativních částicových technologií (BEH, CSH, HSS, CORTECS), popisuje jejich výhody, přináší přehled fázových chemistrií pro oddělení malých molekul i biomolekul a demonstruje zlepšení parametrů chromatografie na modelových příkladech.

Použitá metodika a instrumentace

V článku jsou popsány následující přístroje a pomůcky:

• UPLC systém ACQUITY UPLC s nízkou disperzí
• Kolonky ACQUITY UPLC BEH, CSH, HSS a CORTECS v různých rozměrech a chemistriích
• Předkolonky VanGuard™ pro ochranu UPLC kolonek
• Detektory TUV a SQ pro UV a hmotnostní detekci
• Certifikované TruView™ LCMS vials pro minimalizaci adsorption
• Kalibrační a QC referenční materiály Waters pro validaci a monitorování výkonu přístrojů

Hlavní výsledky a diskuse

Analýzy demonstrovaly, že snížení velikosti částic (1,6–1,8 µm) ve spojení s kompaktní pevnou jadernou nebo plně pórovitou strukturou výrazně zvyšuje účinnost (počet efektivních teoretických pater), selektivitu i rozlišení. Klíčové poznatky:

• BEH technologie umožňuje provoz v širokém pH rozsahu (1–12) s výjimečnou chemickou a teplotní stabilitou.
• CSH částice se kontrolovaným pozitivním povrchovým nábojem zlepšují tvar bazických špiček v kyselých, nízkoiontových mobilech bez nutnosti iontového párování.
• HSS částice poskytují vyšší retenci díky velké povrchové ploše a zároveň rozšiřují selektivitu o interakce typu dipól–dipól či aromatické vazby.
• CORTECS solid-core částice přinášejí nejvyšší účinnost, ostřejší píky a možnost zdvojnásobit průtok proti plně pórovitým částicím stejné velikosti.

Modelové chromatogramy ukázaly: zlepšení kapacity píků a tvaru špiček při výměně konkurenčních kolon za UPLC kolony, zvýšení průtoku až na 1 mL/min u CORTECS bez ztráty rozlišení, lepší oddělení bazických a kyselých sloučenin změnou pH mobile fáze.

Přínosy a praktické využití metody

UPLC kolony společnosti Waters nacházejí uplatnění v situa­cích, které vyžadují:

• Rychlé rutinní analýzy screeningových metod v QA/QC laboratořích
• Detailní profiling malých farmaceutických molekul a metabolit
• Bioseparace peptidů, proteinů, oligonukleotidů a glykokonjugátů v proteomice a biopharmaceutickém výzkumu
• Přesné stanovení reziduí pesticidů, nitroaromátů nebo suflamidů ve vodním a potravinářském prostředí
• Metody vyžadující vysokou reprodukovatelnost a dlouhodobou robustnost kolony

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj UPLC kolonek bude pokračovat ve směru dále zlepšovat účinnost částic, rozšiřovat přístupné pH oblasti i teplotní limity a implementovat inteligentní sledování životnosti kolony. Očekává se integrace s vysokorychlostními MS analyzátory, automatizované změny metod mezi HPLC a UPLC formáty a rozšíření biosep­a­rační řady pro komplexní biologické maticové analýzy.

Závěr

Waters UPLC kolony představují komplexní řešení pro moderní chromatografii. Synergie nízkodisperzního UPLC systému a inovativních částicových technologií umožňuje podstatné zvýšení produktivity, rozlišení a citlivosti. Díky široké nabídce chemistrií a rozměrů poskytují tyto kolony flexibilní platformu pro široké spektrum analytických úloh.

Reference

• US patenty Waters Corporation: 6 686 035; 7 223 473; 7 250 214
• Waters white paper 720003929EN „Charged Surface Hybrid (CSH) Technology and Its Use in Liquid Chromatography“