SHARC Separation Technology

Význam tématu

Technika SHARC představuje první komerčně dostupnou chromatografii, kde hlavní retenční mechanismus tvoří vodíkové vazby mezi stacionární fází a analyty obsahujícími elektronegativní atomy (O, N, F). Toto řešení přináší alternativní selektivitu k tradičním RP, NP nebo iontovým separacím a otevírá nové možnosti rozlišení polárních a izomerních látek.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentovaného whitepaperu je popsat princip fungování SHARC™ HPLC kolony (SHARC-1), demonstrovat optimalizaci mobilní fáze na bázi acetonitrilu (MeCN) a metanolu (MeOH) a ukázat příklady separací širokého spektra analytů. Studie se zaměřuje na:

• vysvětlení mechanismu vodíkových vazeb,
• porovnání s ostatními separačními režimy,
• ilustraci aplikací na modelové i reálné směsi.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika využívá čistě organickou eluenci s proměnným poměrem MeCN/MeOH. Klíčové parametry:

• Kolona: SHARC-1, velikost částic 2–5 µm, délka 100 nebo 150 mm, průměr 3,2 a 4,6 mm
• Mobilní fáze: MeCN (slabý eluent) a MeOH (silný eluent) s formickou kyselinou a amonnou formiátovou solí
• Detekce: UV při 270 nm
• Instrumentace: standardní HPLC/UPLC systémy při tlacích do 155 bar

Hlavní výsledky a diskuse

SHARC-1 ukazuje vysokou selektivitu pro sloučeniny schopné donor-akceptorových vodíkových vazeb, přičemž retence koreluje s polar surface area (PSA) a počtem dostupných interakčních míst. Příklady úspěšných separací:

• xanthiny a nukleosidy (řazení podle PSA a míry substituce N-atomů),
• izomery aminopyridinů a ftalových kyselin (vliv intramolekulárních vazeb),
• směsi neurotransmiterů (diferenční PSA a přístupy k metodickému vývoji),
• analýza surfaktantu Triton X-100 (řazení dle počtu oxygenních atomů).

Přínosy a praktické využití metody

SHARC nabídne pro praxi následující výhody:

• vysoká selektivita pro polární a isomerní sloučeniny,
• nízká viskozita MeCN/MeOH elučních směsí umožňující vyšší průtoky a UPLC-like rychlosti,
• široká rozpustnost analytů v organické fázi,
• příznivé podmínky pro preparativní chromatografii a MS-sledování frakcí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný rozvoj SHARC technologie zahrnuje:

• navazující stacionární fáze s modifikovanými H-donory/akceptory,
• automatizované metody založené na PSA predikci retenčních časů,
• rozšíření do bioanalytických a preparativních aplikací s inline MS detekcí,
• kombinace s jinými módy pro multidimenzionální chromatografii.

Závěr

SHARC™ HPLC kolony představují inovativní přístup k selektivní separaci polárních analytů na základě vodíkových vazeb. Díky kombinaci nízké viskozity elučních složek, jednoduché metodiky a rozsáhlé aplikovatelnosti se technologie osvědčuje v kvalitativní i kvantitativní analýze v akademické i průmyslové praxi.

Reference

• E. Grushka, N. Grinberg, Advances in Chromatography Volume 54, CRC Press, Boca Raton, 2018, kapitola 3.