GPC/SEC
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceWaters
Význam tématu
Polymerní materiály jsou klíčové v mnoha odvětvích od obalových fólií až po biokompatibilní lékové nosiče. Pro optimalizaci jejich vlastností je nezbytná detailní charakterizace molekulové hmotnosti a velikosti. Vysokorychlostní a vysoce rozlišovací velikostně vylučovací chromatografie (SEC) doplněná detekcí založenou na rozptylu světla umožňuje přesné a rychlé stanovení těchto parametrů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo předvést hyphenaci systému Waters ACQUITY APC (Advanced Polymer Chromatography) se systémy Wyatt µDAWN MALS/QELS a Optilab UT-rEX pro simultánní stanovení absolutní molekulové hmotnosti a hydrodynamického poloměru polymerů a proteinů. Studie demonstruje výkon na standardních směsích polystyrenu (PS) a bílkovinných standardech (BSA a směs proteinů).
Použitá metodika a instrumentace
Pro organickou SEC byla jako mobilní fáze použita THF při průtoku 0,7 mL/min a teplotě 40 °C. Kolony APC XT o velikostech pórů 45–450 Å byly zapojeny v sérii. Aqueous SEC probíhala v pufru s 150 mM NaCl/20 mM fosfát pH 6,5 při 0,6 mL/min a 25 °C na kolóně BEH SEC Protein 200 Å. Detekce:
- Wyatt µDAWN – multiúhlový a quasielastický rozptyl
- Optilab UT-rEX – refraktometrická detekce
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza směsi čtyř PS standardů ukázala vysoké rozlišení v RI signálu jak na systému APC, tak na Optilab refraktometru. MALS/QELS detekce pro 200 kDa PS stanovila hydrodynamický poloměr a absolutní molekulovou hmotnost s nízkou disperzí. U BSA byla potvrzena separace monomeru, dimeru a trimeru a jejich hydrodynamické poloměry. Směs proteinů prokázala flexibilitu metody v organickém i vodném módu. Non-lineární průběhy molárních hmotnostních distribucí odhalily případy mírné heterogenity či nedostatečného rozlišení sousedních píků.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Rychlou a vysoce rozlišovací separaci polymerů i proteinů
- Simultánní stanovení absolutní molekulové hmotnosti a hydrodynamického poloměru
- Minimální chromatografickou disperzi při připojení nízkodisperzních detektorů
- Možnost aplikace v průmyslové kontrole kvality, vývoji nových materiálů i biotechnologiích
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další integrace detekce s hmotnostní spektrometrií, rozšíření dvojrozměrných chromatografických metod a vývoj menších a citlivějších detektorů. Kombinace SEC-MALS/QELS s novými hyphenovanými technologiemi přispěje k předvídání fyzikálně-chemického chování komplexních systémů.
Závěr
Hyphenace vysokorychlostního a vysoce rozlišovacího SEC systému APC s multiúhlovým a quasielastickým detektorem poskytuje důkladnou charakterizaci polymerů i proteinů v jediném experimentu. Takové řešení zvyšuje přesnost stanovení molekulových vlastností a rozšiřuje analytické možnosti v akademickém i průmyslovém prostředí.
Reference
- Xian J., Polymers for Personal Care Products and Cosmetics, RSC Cambridge, 2016.
- Srivastava A. et al., Polymers in Drug Delivery, J. Biosci. Med. 4 (2016) 69–84.
- Montaudo M.S. et al., Application of SEC MALDI-TOF to Polymers, Rapid Commun. Mass Spectrom. 12 (1998) 519–528.
- Provider T., Urban M.W., Barth H.G., Hyphenated Techniques in Polymer Characterization, ACS Washington, 1994.
- Waters Corp., ACQUITY Advanced Polymer Chromatography System, 2016.
- Kenrick S., Berges A., Absolute Molar Mass in UHPLC via µDAWN and UT-rEX, Wyatt Tech, 2016.
- Waters Corp., ACQUITY APC Columns: Increased Speed and Resolution, 2016.
- Wyatt Tech, Online MALS-QELS, 2016.
- Symposium on GPC/SEC and Related Topics, Amsterdam, 2016.
- Van Krevelen D.W., Te Nijehuis K., Properties of Polymers, Elsevier, 2009.
- Pan S. et al., Viscosity Radius of Polymers in Dilute Solutions, Macromolecules 47 (2014) 7548–7560.
- Slotboom D.J. et al., Static Light Scattering to Characterize Membrane Proteins, Methods 46 (2008) 73–82.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.