Polyionic Ionic Liquid GC Stationary Phase Evaluations

Význam tématu

Analytická chemie využívá iontové kapaliny jako unikátní stacionární fáze v plynové chromatografii díky jejich nízké těkavosti, širokému teplotnímu rozsahu, vysoké polaritě a možnosti přesného „ladění“ selektivity.

Cíle a přehled studie

Studie hodnotila řadu komerčně dostupných iontových kapalinných sloučenin SLB-IL jako nové GC kolony. Hlavními cíli bylo:

• srovnání nových fází SLB-IL100, IL111 a IL60 se stávajícími polymerovými fázemi,
• optimalizace separace geometrických a pozičních izomerů mastných kyselin (FAME),
• ověření aplikace na PAH, separaci vody a alkoholů,
• prozkoumání využití v 2D GC×GC pro komplexní směsi.

Použitá metodika a instrumentace

Pro hodnocení byly použity:

• Jednorozměrná GC s kapilárními kolónami SLB-IL řady 100, 60, 111 (délka 30–200 m, vnitřní průměr 0,18–0,25 mm, tloušťka filmu 0,04–0,20 µm),
• Detektory FID a TCD pro analýzu uhlovodíků, PAH, vody a alkoholů,
• GC×GC/TOFMS (LECO Pegasus) s modulátorem, helium jako nosný plyn, teplotní programy přizpůsobené typu analyty.

Hlavní výsledky a diskuse

Nové fáze prokázaly:

• SLB-IL111 jako nejpolar­nější fáze umožňuje vysoké rozlišení cis/trans a pozičních izomerů FAME a doplňuje selektivitu klasických SP-2560 kolón,
• SLB-IL60 vykazuje lepší inertnost vůči alkoholům než SLB-IL59 a nižší šum („bleed“) než PEG fáze,
• komplementární eluce FAME izomerů na IL60 vs. voskových fázích,
• úspěšnou separaci polyaromatických uhlovodíků na SLB-IL59,
• analýzu vodných vzorků a alkoholových směsí (Sloučeniny MeOH, EtOH, IPA, vyšší alkoholy) na vybraných IL kolónách,
• v GC×GC strategie polární–nepolární (SLB-IL60 jako primární nebo sekundární) zvyšuje rozlišení složitých biopaliv a paliv.

Přínosy a praktické využití metody

Úprava kationtu či aniontu iontové kapaliny umožňuje „na zakázku“ navrhnout fase pro specifické aplikace. Klinické a průmyslové laboratoře mohou těžit z:

• vylepšeného rozlišení FAME izomerů pro potravinářský a bioenergetický průmysl,
• spolehlivé analýzy PAH v environmentálních vzorcích,
• monitoringu alkoholu a dalších polárních sloučenin ve vodných a potravinářských matricích,
• rozšíření kapacit GC×GC pro komplexní směsi petrochemikálií.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj nových iontových kapalin zaměřený na specifické kombinace kationt–aniont otevře možnosti pro:

• vysoce selektivní kolony pro trace analýzy zprostředí,
• integrované GC–MS metody s minimalizovaným šumem a backgroundem,
• pokročilé multidimenzionální chromatografie v reálném čase,
• miniaturizované systémy pro on-site monitoring.

Závěr

Iontové kapaliny SLB-IL prokazují vynikající polaritu, inertnost a modulovatelnost stacionární fáze pro GC a GC×GC. Nové fáze IL60 a IL111 doplňují stávající technologie a rozšiřují možnosti oddělení izomerů, PAH i polárních sloučenin ve vodných matricích.