Waters VIZE: Kolony pro polární analyty

Význam tématu

Retence a separace polárních analytů je klíčová v oborech jako farmaceutický výzkum, metabolomika, biofarmacie a QA/QC. Polární látky často vykazují nízkou afinitu k nepolárním stacionárním fázím, což komplikuje jejich účinnou separaci a kvantifikaci.

Cíle a přehled prezentace

• Poskytnout přehled chromatografických technik pro separaci polárních molekul.
• Vyhodnotit výhody a omezení reverzní fáze (RP), vícemodálních fází a HILIC.
• Ukázat srovnání nových materiálů kolony Atlantis Premier BEH Z-HILIC a tradičních HILIC/amide sloupků.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie: RP-C18, Mixed-Mode (CSH C18 AX), HILIC (amidy, CN) a Z-HILIC (sulfobetainové ligandy).
• Stacionární fáze: BEH částice (95 Å/130 Å), MaxPeak HPS High Performance Surfaces.
• Instrumen­ tace: ACQUITY UPLC systém s kompatibilitou 100 % vodné fáze a UPLC/MS/MS detekce.

Hlavní výsledky a diskuse

• Reverzní fáze (C18) vyžaduje snížení podílu organického rozpouštědla pro retenci polárních látek; nízká hustota ligandů a vložené poly­ rární skupiny zlepšují tvar píků a redukují silanolové interakce.
• Mixed-Mode (CSH C18 AX) kombinuje nepolární retenci s aniontovou výměnou, nabízí vyšší retentivitu polárních kyselin a reprodukovatelnost v širokém pH rozmezí.
• HILIC využívá vrstvu vody na povrchu sorbentu, iontové výměny i vodíkové vazby. Tradiční amide a CN fáze zachycují velmi polární látky, ale vykazují omezenou stabilitu a robustnost.
• Z-HILIC (sulfobetainový ligand na BEH 95 Å) poskytuje neutrální, vysoce hydrofilní povrch, stabilní v bazickém pH (2–10), s lepší retencí neutrálních polárních sloučenin a alternativní selektivitou oproti HILIC/amide.
• Srovnávací studie retence nucleosidů a farmaceutických malých molekul ukázala odlišné selektivní vlastnosti Z-HILIC vůči tradičním HILIC/amide sloupkům.
• Vyvinuta cílená UPLC/MS/MS metoda pro 27 metabolitů (glykolýza, pentózofosfátový cyklus, energetické metabolity) s ostrými a symetrickými píkami při pH 9 na BEH částicích.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost volby optimální stacionární fáze podle povahy analyzované látky (neutrální, kyselé, zásadité).
• Zlepšení kvality separace, symetrie píků a citlivosti detekce v UPLC/MS aplikacích.
• Využití v metabolomice, biofarmaceutické analýze nukleotidů, kontroly kvality a výzkumu nových léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další vývoj vícemodálních fází s cílenou iontovou interakcí pro specifické skupiny analytů.
• Rozšiřování nabídky sulfobetainových a dalších hydrofilních ligandů pro pokrytí širšího spektra polárních molekul.
• Integrace UPLC kolony Z-HILIC do plně automatizovaných workflow s vysokorychlostní MS detekcí.

Závěr

Moderní chromatografické kolony kombinují různé retenční mechanismy k efektivní separaci polárních látek. Z-HILIC představuje perspektivní technologii díky své stabilitě v širokém pH, neutrálnímu povrchu a vylepšené retenci neutrálních polárních analytů. Výběr vhodné fáze zásadně ovlivňuje kvalitu analýzy v metabolomice, biofarmaceutickém výzkumu i QA/QC.

Reference

1. D.V. McCalley, U.D. Neue, J. Chromatogr. A 1192 (2008) 225–229.
2. E.S. Grumbach, D.M. Diehl, U.D. Neue, J. Sep. Sci. 31 (2008) 1511–1518.
3. A. Méndez, E. Bosch, M. Rosés, U.D. Neue, J. Chromatogr. A 986 (2003) 33–44.