Application of Novel HILIC Column Configurations to Improve LC/ESI/MS Sensitivity of Metabolites

Význam tématu

Hydrophilic interaction chromatography (HILIC) se stává klíčovou technikou pro separaci polárních metabolitů v LC/ESI/MS analýzách. Díky organickým bohatým mobilním fázím nabízí vyšší volatilitu a lepší rozprašování, což zlepšuje citlivost a snižuje šum. Vývoj nových superficially porous částic a inertních PEEK hardware řešení dále posouvá možnosti analýzy citlivých a reaktivních sloučenin.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované práce bylo systematicky porovnat citlivost LC/ESI/MS analýz polárních metabolitů mezi RPLC a různými konfiguracemi HILIC sloupců. Studie se zaměřila na:

• Implementaci superficially porous HILIC fází (zwitterionická a polyhydroxyfruktanová) na UHPLC systému
• Vliv inertního PEEK hardware na signál-šum u reaktivních fosfátů a dalších lepkavých analytů
• Optimalizaci mobilní fáze a pH pro maximální citlivost

Použitá metodika a instrumentace

Použity byly:

• UHPLC systém Agilent 1290 Infinity spojený s triple quadrupole MS (Agilent 6410A)
• Superficially porous Poroshell 120 HILIC kolony (2.7 μm) ve variantách HILIC, HILIC-Z a HILIC-OH5
• PEEK-lined stainless steel hardware pro plně inertní průtokovou cestu
• Mobilní fáze: postupné gradienty acetonitril/voda s 10–20 mM amonium formiátu, pH 3.0–6.8

Hlavní výsledky a diskuse

• Přechodem z 5 μm C18 kolony na 1.8 μm superficially porous RPLC lze zvýšit S/N až 5× a dalším přechodem na HILIC až 4×
• HILIC fáze umožnily chromatografické rozlišení izobarických morfin-3-β-D-glukuronidu a morfin-6-β-D-glukuronidu s nárůstem S/N z ~7.7 na >2000
• Plně PEEK průtoková cesta zlepšila signál-šum u reaktivních nukleotidů a fosfátů
• Zwitterionická HILIC-Z fáze odolává pH až 12 a 80 °C, což prodlužuje životnost kolony

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a vysoce účinná separace široké škály polárních metabolitů
• Možnost cílené analýzy izobarických sloučenin bez derivatizace
• Zvýšená citlivost a opakovatelnost díky inertnímu PEEK hardware
• Vhodné pro QC, farmaceutický výzkum a metabolomiku

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další vývoj povrchových modifikací HILIC fází pro ještě širší selektivitu
• Integrace plně inertních systémů pro minimalizaci povrchových interakcí
• Automatizace a vysokoprůchodové platformy pro metabolomické studie
• Kombinace HILIC s iontovou mobilitou nebo high-resolution MS pro komplexní analýzy

Závěr

Novel HILIC konfigurace na superficially porous částicích a inertní PEEK hardware výrazně zlepšují citlivost LC/ESI/MS analýz polárních metabolitů. Tyto přístupy nabízejí robustní řešení pro separaci těžko analyzovatelných sloučenin a podporují širokou škálu aplikací v analytické chemii.

Reference

• Agilent Application Note 5991-8922EN: Zlepšení citlivosti LC/ESI/MS HILIC metodou
• Agilent Application Note 5991-0245EN: Vysoce pH stabilní HILIC-Z fáze pro UHPLC