MALDI, HPLC, LC/MS, 2D-LC
ZaměřeníVýrobceVýznam tématu
Monolitické porézní struktury pro tenkovrstvou chromatografii nabízejí jednoduchou, cenově dostupnou a vysoce modulovatelnou alternativu k tradičním pevnolátkovým destičkám. Jejich unikátní vlastnosti—řízená velikost pórů, chemická funkcionalizace a možnost integrace přímo s detekčními technikami—umožňují citlivou analýzu malých molekul, peptidů či buněčných extraktů bez nutnosti masivní instrumentace.
Cíle a přehled článku
Článek se zaměřuje na popis vývoje a aplikací tenkovrstvých monolitických vrstev připravených z porézních organických polymerů. Představuje metody jejich výroby, integraci s hmotnostní spektrometrií (MALDI, DESI) a rozšíření do 2D separací či mikrofluidních formátů, včetně nových přístupů jako 3D tisk.
Použitá metodika a instrumentace
- Příprava monolitických vrstev polymerizací porogenních směsí (butyl-methakrylát, ethylendimethakrylát, CMCA).
- MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie s přímou desorpcí/ionizací.
- DESI-MS pro rychlou detekci z planární destičky.
- UV iniciovaná „click“ a roubovací modifikace povrchu.
- Sol-gel technologie pro monolity ve skleněných mikrokanálcích (pTLC).
- 3D tisk zařízení pro přípravu destiček s řízenými póry a kanály.
Hlavní výsledky a diskuse
- Přímá MALDI detekce z porézních polymerních monolitů umožňuje spektrometry bez nízkomolekulární matrice, se stabilitou signálu i po skladování ve vzduchu.
- Zapouzdření polymerizovatelné nízkomolekulární matrice (CMCA) povrchově modifikovanými monolity zlepšuje ionizaci vyšších peptidů a proteinů.
- Formáty pro 2-D TLC využívají superhydrofobní gradienty a fotoroubování pro kombinované režimy iontové výměny a FIA-RP separací, což zvyšuje rozlišení komplexních směsí peptidů.
- Monolitické mikropásy v mikrofluidních čipech (pTLC) dokážou separovat fluorescenčně značené lipidy z jedné buňky v objemech desítek pikolitrů s účinností až 13 000 pater/m.
- 3D tištěné planární destičky s plochými vrstvami polymerů a vzájemně propojenými póry umožňují paralelní separaci fluorescenčních barviv i větších biomolekul bez další chemické úpravy tisknutého substrátu.
Přínosy a praktické využití metody
Monolitické vrstvy pro TLC zjednodušují přípravu a manipulaci, zvyšují citlivost a chemickou flexibilitu separací, umožňují archivaci netěkavých vzorků a integraci s vysoce selektivními detekčními postupy. Jsou vhodné pro farmacii, potravinářství, environmentální analýzy i single-cell diagnostiku.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další rozvoj funkcionalizovaných monolitů pro selektivní extrakci a on-line hyphenaci.
- Integrace monolitických TLC vrstev se senzory na bázi nanočástic či biosenzorickými prvky.
- Pokročilé mikrofluidní systémy spojující separaci, detekci a preparativní odběry skvrn.
- 3D tisk struktur s vyšším rozlišením a novými materiály pro cílené aplikace.
Závěr
Monolitické tenkovrstvé chromatografie propojují jednoduchost klasické TLC s výhodami moderních polárních a reverzně fází, umožňují přímou MS detekci a otevírají nové formáty pro dvourozměrné i mikrofluidní separace. Tento směr analytické chemie slibuje robustní, škálovatelné a vysoce selektivní platformy pro širokou škálu aplikací.
Reference
- Švec F. Chem. Listy 117, 308 (2023).
- Hauck H. E., Schulz M. Chromatographia 57, S/313 (2003).
- Hauck H. E. et al. J. Planar Chromatogr. Mod. TLC 14, 234 (2001).
- Bezuidenhout L. W., Brett M. J. J. Chromatogr. A 1183, 179 (2008).
- Orinak A. et al. J. Chromatogr. A 1084, 113 (2005).
- Salo P. K. et al. Anal. Chem. 79, 2101 (2007).
- Salo P. K. et al. J. Amer. Soc. Mass Spectrom. 16, 906 (2005).
- Wang Y., Olesik S. V. Anal. Chim. Acta 970, 82 (2017).
- Fang X., Olesik S. V. Anal. Chim. Acta 830, 1 (2014).
- Lu T., Olesik S. V. J. Chromatogr. B 912, 98 (2013).
- Beilke M. C. et al. Anal. Chim. Acta 761, 201 (2013).
- Lu T., Olesik S. V. Anal. Chem. 85, 4384 (2013).
- Clark J. E., Olesik S. V. J. Chromatogr. A 1217, 4655 (2010).
- Clark J. E., Olesik S. V. Anal. Chem. 81, 4121 (2009).
- Bakry R. et al. J. Chromatogr. A 1132, 183 (2006).
- Korzhikova-Vlakh E. G. et al. Polymers 13, 1059 (2021).
- Peterson D. S. et al. Rapid Commun. Mass Spectrom. 18, 1504 (2004).
- Huisgen R. et al. Chem. Ber. 100, 2494 (1967).
- Kolb H. C. et al. Angew. Chem., Int. Ed. 40, 2004 (2001).
- Chu C., Liu R. Chem. Soc. Rev. 40, 2177 (2011).
- Veigl E. et al. J. Chromatogr. A 694, 151 (1995).
- Krawinkler K. H. et al. Chirality 15, S17 (2003).
- Shen A. et al. Chem. Commun. 47, 4550 (2011).
- Xu Y. et al. Anal. Chem. 82, 3352 (2010).
- Lv Y. et al. J. Chromatogr. A 1261, 121 (2012).
- Lv Y., Lin Z., Švec F. Analyst 137, 4114 (2012).
- Rohr T. et al. Macromolecules 36, 1677 (2003).
- Poole C. F., Poole S. K. J. Chromatogr. A 1218, 2648 (1995).
- Takats Z. et al. J. Mass Spectrom. 40, 1261 (2005).
- Kertesz V., Van Berkel G. J. Anal. Chem. 80, 1027 (2008).
- Van Berkel G. J. et al. Anal. Chem. 77, 1207 (2005).
- Han Y. et al. Anal. Chem. 82, 2520 (2010).
- Levkin P. A. et al. Adv. Funct. Mater. 19, 1993 (2009).
- Švec F. Chem. Listy 114, 718 (2020).
- Urbanová I., Švec F. J. Sep. Sci. 34, 2345 (2011).
- Zheng B. et al. J. Sep. Sci. 38, 2737 (2015).
- Morlock G. E. J. Chromatogr. A 1382, 87 (2015).
- Wang Y. et al. Anal. Chem. 94, 13489 (2022).
- Hara T. et al. J. Chromatogr. A 1442, 42 (2016).
- Kalsoom U. et al. Trends Anal. Chem. 105, 492 (2018).
- Belka M., Bączek T. Trends Anal. Chem. 142, 116322 (2021).
- Wang L., Pumera M. Trends Anal. Chem. 135, 116151 (2021).
- Macdonald N. P. et al. Anal. Chem. 89, 2457 (2017).
- Wang P. et al. J. Sep. Sci. 32, 2629 (2009).
- Woodward S. D. et al. Anal. Chem. 82, 3445 (2010).
- Cao Y. et al. Anal. Chim. Acta 896, 111 (2015).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.