Accelerating Modifier-Free SFC Separations with the Agilent 1260 Infinity II SFC System

Význam tématu

SFC je zelená chromatografická technika využívající čistý CO2 bez organických modifikátorů. Nabízí široké spektrum aplikací napříč polaritou analytů a je šetrná k životnímu prostředí. Problém izokratických metod v čistém CO2 je rozšiřování píků u pozdně eluovaných sloučenin, což prodlužuje analýzy a snižuje citlivost.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřuje na zkrácení doby analýzy 16 polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) pomocí Agilent 1260 Infinity II SFC systému. Cílem bylo zlepšit šířku píků a snížit dobu běhu metodou řízení tlaku a průtoku bez použití modifikátorů.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatograf: Agilent 1260 Infinity II SFC System s moduly Control (G4301A), Binary Pump (G4782A), Multisampler (G4767A), Diode Array Detector (G7115A) a Multicolumn Thermostat (G7116A) s výběrovým ventilem G4237A
• Software: OpenLAB CDS ChemStation C.01.07 SR3, LC Driver A.02.16, SFC Control firmware 07.20
• Kolona: Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 3,0×150 mm 2,7 μm
• Izokratická metoda: průtok 2,5 mL/min, 100 % CO2, teplota kolony 40 °C, BPR 150 bar při 60 °C, doba běhu 5,5 min, injekce 1,0 μL, přetlakové gradienty BPR a průtoku zavedeny od 1. minuty
• Gradienty: BPR 150→300 bar (1,0–1,5 min), průtok 2,5→4,0 mL/min (1,0–1,5 min)

Hlavní výsledky a diskuse

• Izokratická metoda: separace 10 z 16 PAH, koeluce několika párů, doba běhu 4,82 min
• BPR gradient: zkrácení doby na 3,63 min (–25 %), zlepšení šířky píků a koeficientu tvaru, area RSD <1 %, ale snížená citlivost kvůli vyšší hustotě CO2
• Flow gradient: zkrácení doby na 3,03 min (–37 %), nejlepší tvar píků a tlak až 550 bar, vyšší RSD retence kvůli variacím tlaku před kolonu, srovnatelná area RSD

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a reprodukovatelné analýzy vysoce hydrofobních látek bez organických modifikátorů, minimalizuje ekologickou zátěž a zkracuje dobu analýzy pro monitoring PAH v životním prostředí nebo petrochemickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Využití plného rozsahu tlaku do 600 bar pro další zrychlení separací
• Optimalizace gradientních profilů pro jemné ladění selektivity
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro komplexní analýzu stopových kontaminantů

Závěr

Focusing late-eluting sloučenin pomocí řízeného zpětného tlaku a průtoku v čistém CO2 na Agilent 1260 Infinity II SFC vede k významnému zkrácení doby analýzy a zlepšení tvaru píků. Obě strategie nabízejí výhody i kompromisy a rozšiřují možnosti bezmodifikátorových SFC separací.

Reference

1. Noll-Bochers M a kol Determination of Aromatic Content in Diesel Fuel According to ASTM D5186 Agilent Technologies Application Note 5991-5682EN 2015
2. Naegele E Separation of Large and Small Peptides by Supercritical Fluid Chromatography and Detection by Mass Spectrometry Agilent Technologies Application Note 5991-6435EN 2016
3. Berger T Supercritical Fluid Chromatography Agilent Technologies Primer 5991-5509EN 2015
4. Capello C Fischer U Hungerbuhler K What is a green solvent A comprehensive framework for the environmental assessment of solvents Green Chem 2007 9 927-934
5. Fallas M a kol Investigation of the effect of pressure on retention of small molecules using reversed-phase ultra-high-pressure liquid chromatography J Chromatogr A 2008 1209 195-205
6. Lessellier E West C Schmid MG The many faces of packed column supercritical chromatography a critical review J Chromatogr A 2015 1382 2-46
7. Vollmer M Agilent 1260 Infinity Hybrid SFC/UHPLC System Overview Agilent Technologies Technical Overview 5990-9514EN 2011
8. Naegele E Feed Speed and Overfeed Volume Agilent Technologies Technical Overview 5991-7626EN 2017