Классификация ВЭЖХ колонок по USP
Главная страница » Классификация ВЭЖХ колонок по USP
На данной странице нашего сайта представлена классификация хроматографических колонок по USP.
Классификация по USP
(United State Pharmacopeia)
Пористые силикагельные или керамические частицы диаметром от 3
до 10 мкм, химически модифицированные октадецильными группами.
Luna C18(2)
Gemini C18
Gemini-NX C18
Synergy Hydro-RP
Synergy Fusion-RP
Onyx C18
Jupiter C18
Clarity Oligo-RP
Модифицированный октадецильными группами силикагель с контро-
лированной пористостью поверхности, нанесенный на твердое ядро.
Диаметр частиц от 30 до 50 мкм.
Пористые силикагельные частицы диаметром от 5 до 10 мкм.
Luna Silica(2)
Onyx Silica
Cиликагель с контролированной пористостью поверхности, нанесен-
ный на твердое ядро. Диаметр частиц от 30 до 50 мкм.
Оксид алюминия с контролированной пористостью поверхности, нане-
сенный на твердое ядро. Диаметр частиц от 30 до 50 мкм.
Сильный катионообменный сорбент: сульфированный фторуглерод-
ный полимер, нанесенный на твердое ядро. Диаметр частиц от 30 до
50 мкм.
Химически модифицированные октилсиланом пористые частицы сили-
кагеля. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Luna C8(2)
Onyx C8
Химически модифицированные аминопропилсиланом пористые части-
цы силикагеля. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Сферические и нерегулярные пористые силикагельные частицы, хими-
чески модифицированные сильнокислым катионообменным покрыти-
ем. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Partisil SCX
Luna SCX
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные
нитрильными группами. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Luna CN 100
Capcell CN UG
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные
фенильными группами. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Synergy Polar-RP
Luna Phenyl-Hexyl
Gemini C6-Phenyl
Prodigy PH-3
Сильный анионообменный сорбент, получаемый химической модифи-
кацией четвертичными аммонийными группами непористых сфериче-
ских частиц силикагеля. Диаметр частиц от 30 до 50 мкм.
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные
триметилсиланом. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Develosil TMS-UG
(C1) 130
TSKgel TMS-250
Частицы силикагеля, диаметром от 5 до 10 мкм, химически модифи-
цированные сильным четвертичным аммонийным анионообменным
покрытием.
Partisil SAX 10 мкм
PartiSphere SAX 5
мкм
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные
гексилсиланом. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Сильная катионообменная смола – сульфированный сшитый сополи-
мер стирола с дивинилбензолом в водородной форме. Диаметр частиц
от 7 до 11 мкм.
Rezex RHM
Rezex ROA
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные
амино- и цианоногруппами. Диаметр частиц от 5 до 10 мкм.
Сильная катионообменная смола – сульфированный сшитый сополи-
мер стирола с дивинилбензолом в кальциевой форме. Диаметр частиц
9 мкм.
Rezex RCM
Rezex RCU
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные
дигидроксипропановыми группами. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Luna HILIC
Shodex PROTEIN
KW-800
TSKgel QC-PAK 200,
300
Жёсткий сферический сополимер стирола с дивинилбензолом. Диа-
метр частиц от 3 до 10 мкм.
PolymerX RP-1
Phenogel 100
Катионообменная смола, получаемая сульфированием пористого поли-
стирольнго геля. Диаметр частиц около 10 мкм.
Анионообменная смола, полученная аминированием (прививкой четвер-
тичных аммонийных групп) пористого полиметиакрилатного или акрилат-
ного геля. Диаметр частиц около 10 мкм.
Shodex IEC QA-825
Полужесткий гидрофильный гель, состоящий из винильных полимеров с
многочисленными гидроксильными группами, находящимися на поверх-
ности матрицы. Диаметр частиц от 32 до 63 мкм.
Материал, имеющий необходимую емкость при разделении водораство-
римых полимерных соединений нейтральной, анионной и катионной при-
роды с молекулярными массами от 100 до 5000 дальтон (калиброванный
по оксидам полиэтилена). В основе сорбента – полиметакрилатная смола,
сшитая полигидроксилированными эфирами (поверхность содержит
некоторое остаточное количество карбоксильных групп).
PolySep-GPC-P2000
Shodex OHpak
SB-802.5
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные бутил-
силаном. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Пористый немодифицированный силикагель. Диаметр частиц от 30 до 50
мкм .
Мультифункциональный сорбент, представляющий собой высокочистый
сферический силикагельный субстрат с эффективным диаметром пор
100E, обладающий, помимо сорбционной обращеннофазной (благодаря
традиционной прививке октильных групп), также и анионообменной (за
счет аминной модификации) активностью.
Гамма оксид алюминия, сферические частицы на основе оксида алюми-
ния с пониженным (по массе) содержанием углерода, с нанесенным на
них полибутадиеном. Диаметр частиц 5 мкм при диаметре пор 80.
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные этилси-
ланом. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Сильная анионообменная смола, получаемая модификацией четвер-
тичными аммонийными группами частиц латекса, покрывающих ядра
диаметром 8.5 мкм. Ядра представляет собой макропористые частицы
с диаметром пор 2000E, состоящие из сополимера этилвинилбензола с
55%-ной сшивкой дивинилбензолом.
Хиральный лигандообменный сорбент на основе медного комплекса
L-пролина, ковалентно связанного с поверхностью частиц колотого (нере-
гулярной формы) силикагеля. Диаметр частиц от 5 до 10 мкм.
Сферический силикагельный сорбент, имеющий необходимую емкость
для разделения белковых соединений с молекулярными массами от 4 000
до 400000 дальтон, обладающий высокой рН стабильностью.
Сильная катионообменная смола – сульфированный сополимер стирол-
дивинилбензола в свинцовой форме. Диаметр частиц примерно 9 мкм.
Сферический силикагель, стабилизированный цирконием, покрытый
гидрофильным (диольным) мономолекулярным слоем, имеющий эффек-
тивный диаметр пор 150 E.
Могут быть исполь-
зованы колонки
BioSep-Sec-S2000
Сферический 5 мкм аминопропилсиликагель, модифицирован-
ный ковалентно связанным 3,5 динитробензоильным производным
L-фенилглицина.
Полиметакрилатный гель, имеющий необходимую емкость при разделе-
нии белков с молекулярными массами от 2000 до 40000 дальтон.
PolySep-GFC-P3000
Shodex OHpak
SB-803HQ
Метакрилатный сорбент для гельфильтрационной хроматографии водора-
створимых образцов.
PolySep-GFC-P1000
Shodex OHpak
SB-800HQ
Гидрофильный полиоксиметакрилатный гель, состоящий из полностью
пористых сферических частиц.
PolySep-GFC-P
Shodex OHpak
SB-802HQ серии
Shodex Rspak
DM-614
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные три-3,5-ди-
метифенилкарбаматом целлюлозы. Диаметр частиц от 5 до 20 мкм.
Сферические частицы силикагеля, модифицированные иммобилизирован-
ным a-кислотным гликопротеином. Диаметр частиц 5 мкм.
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные октаде-
цильными и октильными группами. Диаметр частиц 5 мкм.
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные пентаф-
торфенильными группами. Диаметр частиц от 5 до 10 мкм.
Мультифункциональный сорбент, представляющий собой высокочистый
сферический силикагельный субстрат с эффективным диаметром пор 60E,
обладающий помимо обращеннофазной (благодаря традиционной привив-
ке октильных групп), также и катионообменной (за счет сульфирования)
активностью.
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные бета
циклодекстрином. Диаметр частиц от 5 до 10 мкм.
Shiseido Chiral
CD-Ph
Nucleodex Beta-PM
Стирол-дивинилбензольный сорбент, покрытый латексными частицами, моди-
фицированными четвертичными аммонийными группами. Диаметр частиц
примерно 10 мкм.
Анионообменный микропористый субстрат большой обменной емкости,
полностью модифицированный триметиламмонийными группами. Диаметр
частиц 8 мкм.
Сульфированный сшитый полистирол, снаружи покрытый субмикронным
слоем анионообменных микрочастиц. Диаметр частиц 15 мкм.
Обращено-фазовый сорбент, получаемый покрытием пористых частиц окиси
циркония тонким слоем полибутадиена. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Мультифункциональная смола, обладающая обращенно фазовыми свойства-
ми и свойствами сильного анионообменника. Сорбент представляет собой
сополимер 55%-ной сшивки этилвинилбензола с дивинилбензолом. Частицы
сорбента диаметром от 3 до 15 мкм и с удельной поверхностью не менее чем
350 м2
/г. Субстрат покрыт частицами сшитого стирол-дивинилбензольного
латекса, модифицированного четвертичными аммонийными группами.
Пористые силикагельные частицы, покрытые трис-3,5-диметифенилкарбама-
том амилозы. Диаметр частиц от 5 до 10 мкм.
Сильный катионообменик. Пористые сферические силикагельные частицы,
модифицированные сульфопропильными группами. Диаметр частиц от 5 до
10 мкм.
Слабая катионообменная смола. Сорбент представляет собой сополимер
55%-ной сшивки этилвинилбензола с дивинилбензолом. Диаметр частиц от 3
до 15 мкм. Поверхность субстрата модернизирована карбоксильными и /или
фосфатными группами. Обменная емкость сорбента не менее 500 мкгЭкв на
колонку.
Сорбент для эксклюзионной хроматографии, состоящий из модифицирован-
ного декстрана сшитого с бусинками агарозы. Диаметр частиц примерно 13
мкм.
Сильная катионообменная смола, состоящая из пористого силикагеля,
покрытого сополимером полибутадиен-малеиновой кислоты. Диаметр частиц
примерно 5 мкм.
Пористые силикагельные частицы, химически модифицированные изопро-
пилсиланом. Диаметр частиц от 3 до 10 мкм.
Хиральный сорбент, получаемый химической прививкой овомукоида к пори-
стому силикагелю с диаметром пор 120E. Диаметр частиц 5 мкм.
Сильная катионообменная смола, состоящая из сульфированного сшитого
стирол-дивинилбензольного сополимера в натриевой форме. Диаметр частиц
от 6 до 30 мкм.
Сорбент для разделения белков по молекулярной массе в диапазоне от
5 до 7000 кДальтон. Сферические частицы размером от 5 до 10 мкм на
основе силикагеля, обладающие гидрофильными характеристиками и
pH-стабильностью.
Хроматографические колонки — центральная, принципиально главная часть хроматографической системы. Обычно колонка имеет геометрию удлиненного цилиндра с жесткими стенками, изготовленного из металлических, стеклянных или полимерных трубок. Колонка может быть наполнена сорбентом, или представлять собой полую трубку с нанесенным на внутреннюю поверхность сорбентом, в объеме которого осуществляется хроматографическое разделение смеси веществ. Успешная реализация хроматографического процесса зависит не только от параметров сорбента и подвижной фазы, но и от технических характеристик колонки в целом. Колонка должна быть равномерно заполнена максимально однородным слоем сорбента, должны быть сведены к минимуму мертвые объемы в колонке и во всем хроматографическом тракте между инжектором, колонкой и детектором.
Молекулы сорбата движутся по колонке, когда они находятся в подвижной фазе, и остаются на месте, когда находятся в неподвижной фазе. Чем больше сродство сорбата к неподвижной фазе и чем меньше к подвижной — тем медленнее он движется по колонке и тем дольше в ней удерживается. За счет различия в сродстве компонентов смеси к подвижной и неподвижной фазам достигается основная цель хроматографии — разделение компонентов на отдельные концентрационные зоны (пики), по мере их продвижения по колонке с подвижной фазой. Хроматографическое разделение возможно только в том случае, если компоненты образца, попадая в колонку при вводе пробы, во-первых, могут быть растворены в подвижной фазе и, во-вторых, будут обратимо взаимодействовать с неподвижной фазой. Если при вводе пробы какие-то компоненты находятся не в виде раствора, они будут отфильтрованы и не будут участвовать в хроматографическом процессе. Точно так же компоненты, не взаимодействующие с неподвижной фазой, пройдут через колонку, не разделяясь на индивидуальные пики.
Главная страница » Классификация ВЭЖХ колонок по USP
Источник
1.5 Сорбенты для жидкостной хроматографии
запись создана: 06.11.2010 / последнее обновление: 06.11.2010
Рассмотрим подробнее самую важную составляющую хроматографической системы – сорбент. Именно размер частиц, структура и свойства поверхности сорбента в наибольшей степени определяют свойства хроматографической системы и вид жидкостной хроматографии.
В жидкостной хроматографии к материалу сорбента предъявляется ряд достаточно жестких требований.
Во-первых, колоночный материал должен обладать достаточной прочностью и жесткостью, мало зависящей от наличия и состава элюента в колонке.
Во-вторых, сорбент должен обладать достаточно развитой однородной поверхностью и узким фракционным составом частиц.
В-третьих, сорбент не должен вступать в необратимые химические взаимодействия как с компонентами элюента, так и с разделяемой пробой.
Этим требованиям отвечает довольно много неорганических и органических материалов, однако, в плане долговременной стабильности свойств сорбента, воспроизводимости его свойств и величины удельной поверхности, подходящими материалами оказались лишь силикагель и, в гораздо меньшей степени — окись алюминия, которые и получили, в свое время, наибольшее распространение при реализации исторически первого варианта жидкостной хроматографии – нормально-фазовой.
Известны, как уже было сказано, попытки использования в качестве сорбентов для ЖХ и других неорганических материалов, таких как окиси циркония, магния и титана, алюмосиликатов различной структуры, неорганических солей и т.п. Однако, традиционные силикагелевые сорбенты, уступая по некоторым параметрам, значительно превосходили эти материалы по доступности и воспроизводимости свойств, а, кроме того, имели значительно меньшую стоимость.
До сих пор большая часть сорбентов, порядка 75%, выпускаются на основе силикагеля [8], 20% приходятся на полимеры (полиметилметакрилаты, полистиролдивинилбензолы, полиэтиленгликоли, целлюлозы и др.). Чаще всего используются сополимеры стирола с дивинилбензолом. Пористые полимеры в отличие от силикагелей, стабильны во всем диапазоне рН (0-14). Предпочтение этим материалом отдается в ионо-обменной и ионной хроматографии. В эксклюзионной хроматографии, как уже говорилось, используются, в значительной мере, частью, полимеры и синтетические силикагели с широкими порами.
4% сорбентов для ВЭЖХ — пористые углеродные сорбенты. Они считаются наиболее перспективными для ОФХ из-за своей стабильности и уникальной селективности, которая проявляется в основном – к геометрическим и пространственным изомерам. В этой связи известно применение силахромов и микропористых силикагелей со слоем пирографита на поверхности. Существенным недостатком материалов на основе углерода для ВЭЖХ является малая механическая прочность, из-за чего их трудно применять при высоких давлениях.
Весь путь развития и совершенствования жидкостной хроматографии связан с попытками интенсифицировать хроматографический процесс за счет значительного увеличения скорости потока через колонку и общего повышения эффективности хроматографической системы.
Исходя из уравнения Ван-Деемтера (6), где первое слагаемое (коэффициент А) и определяется свойствами сорбента, этого можно достичь, в первую очередь, за счет значительного уменьшения размера частиц сорбента (до 4-5 мкм). Ведь именно размеры частиц сорбента определяют теоретический предел максимально достижимой высоты, эквивалентной теоретической тарелке. ВЭТТ даже тщательно упакованной колонки редко бывает меньше, чем удвоенный средний диаметр частиц используемого сорбента.
При этом неизбежно увеличение сопротивления колонки прохождению потока элюента. Для обеспечения достаточной скорости потока через колонку приходится повышать входное давление, а это долгое время было связано с рядом технических проблем.
Одно время, в стремлении, в первую очередь, снизить давление на входе в колонку были предложены сорбенты, состоящие из твердых кварцевых микрошариков со сформированным тонким слоем пористой поверхности, так называемых — поверхностно-пористых (пелликулярных) материалов. Все технологические ухищрения, однако, не позволили достигнуть необходимой удельной поверхности таких сорбентов, и уже к середине 80-х годов объемно-пористые сорбенты, типичным представителем которых и является силикагель, стали вытеснять пелликулярные и подобные им сорбенты. Во многом, это стало возможным благодаря тому, что проблемы работы при высоком давлении постепенно были преодолены благодаря разработке и широкому применению довольно сложных насосных систем для хроматографии, способных развивать давление до 40 МПа и выше.
Сейчас пелликулярные сорбенты используются почти исключительно для заполнения предколонок, поскольку гораздо легче отмываются от загрязнений, сорбированных из пробы и элюента, чем объемно-пористые сорбенты, а сами предколонки легко ими перезаполнить.
Так в 70-х годах прошлого века появилась колоночная хроматография, работающая при высоком давлении, имеющая гораздо более высокую эффективность и скорость разделения, чем хроматография, где использовались относительно крупные сорбенты (30 – 100 мкм). Вскоре этот вариант жидкостной хроматографии стали называть высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ). В англоязычном варианте эта разновидность ЖХ и до настоящего времени больше известна как HPLC — аббревиатура сочетания английских слов High P erformance L iquid C hromatography. Хотя некоторые авторы второй букве аббревиатуры на тот момент придавали и несколько другой смысл – P ressure, а некоторые, остроумно – Price , что можно было бы перевести, как хроматография высокого давления и, соответственно – хроматография высокой стоимости. Следует признать, что и то, и другое – до сих пор вполне соответствует истине из-за сложности и высокой стоимости оборудования для реализации ВЭЖХ, основная стоимость которого и приходилась на насос, а сейчас — и на детектор.
Тем не менее, обычный силикагель не обеспечивал всего необходимого спектра свойств поверхности сорбента и, примерно в то же время, в практику ВЭЖХ стали входить сорбенты на основе силикагеля, с химически пришитыми тонкими пленками неполярных и среднеполярных неподвижных жидких фаз, благодаря чему стала возможна реализация в ВЭЖХ обращенно-фазного режима.
Действительно, обладая достаточно большой удельной поверхностью (200 – 600 м 2 /г), силикагель позволял за счет химически активных силанольных групп, химически пришить к своей поверхности самые различные, как правило – неполярные и малополярные, фрагменты органических молекул (- R ). Однако, развитая поверхность силикагеля значительно усложняла этот процесс, а за счет стерических затруднений с проникновением реагента в особо тонкие поры, часть поверхности в процессе пришивки достаточно длинных алкильных групп оставалась немодифицированной, но, в то же время, доступной для наиболее низкомолекулярных компонентов пробы. Это создавало некоторые проблемы для пользователей таких сорбентов, связанные с активностью остаточных силанольных групп.
Тем не менее, такие сорбенты стали очень популярны у хроматографистов, и, к концу 80-х годов, на долю колонок с немодифицированным силикагелем (реализация нормально-фазового варианта ВЭЖХ) приходилось не более 10% всех описанных в научной литературе хроматографических разделений. Такая популярность ОФ варианта, по сравнению с НФ, обусловлена в первую очередь более линейной изотермой сорбции большинства сорбатов (особенно полярных), более высокой скоростью установления равновесия элюента с сорбентом и, наконец, большим разнообразием свойств поверхности сорбента, обусловленного многочисленными вариантами химической модификации.
В дальнейшем, производителями материалов для жидкостной хроматографии процесс пришивки различных групп к поверхности силикагеля непрерывно совершенствовался, расширялся ассортимент и улучшалось качество хроматографических сорбентов. Появились эндкепированные сорбенты, в которых остаточные силанольные группы закрывались короткоцепочными углеводородными цепями, возросла плотность прививки и номенклатура прививаемых функциональных групп. Если поначалу ассортимент колонок ограничивался только немодифицированным силикагелем и октадецилсиликагелем (пришитая фаза С18), то в настоящее время серийно выпускаются сорбенты с пришитыми фазами С8 и фенил – для обращенно-фазового режима; NH2, CN, диол – для нормально-фазового и обращенно-фазового режимов; карбоксил-, тетраалкиламино- и сульфогруппами – для ионообменного.
Сейчас любому хроматографисту стали доступны колонки с ультра мелкими (3-4 мкм) сорбентами на основе силикагеля узкого фракционного состава, причем с такими свойствами и параметрами, о которых раньше приходилось лишь мечтать.
На сегодняшний день, по данным различных источников, в хроматографической литературе и каталогах фирм описаны и выпускаются от 200 до 500 различных типов и наименований сорбентов для колонок ВЭЖХ. Имеет смысл отметить, что многие сорбенты различных фирм близки по химической природе и свойствам поверхности, а отличаются только названием.
Плотность прививки на поверхность силикагеля органической фазы, в зависимости от ее вида, может колебаться от 4 до 18% в пересчете на углерод.
При использовании специальных методов, плотность прививки может достигать 25-30% углерода. Такие сорбенты со сверхплотной прививкой отличаются повышенной емкостью, устойчивостью к коллапсу, гидролитической стойкостью и могут использоваться в обращенно-фазовой хроматографии для широкого круга как аналитических, так и препаративных разделений.
Они разительно отличаются от классических октадецилсиликагелей тем, что полностью не смачиваются водой. В поры же такого сорбента вода может проникнуть только под значительным внешним давлением, преодолевая силы поверхностного натяжения, что позволило кроме хроматографии, с успехом испытать такие сорбенты в технике, в частности — для конструирования амортизаторов — гасителей механического импульса.
Заполнение колонки сорбентом в ВЭЖХ – весьма тонкая и ответственная процедура, требующая навыков, а зачастую – и специального оборудования. Поэтому большинство хроматографистов предпочитают приобретать готовые колонки, уже заполненные сорбентом. Поставляемые пользователю колонки, как правило, имеют паспорт и соответствующий шильдик, где указаны тип и параметры сорбента, а также — направление движения элюента. Наименование типа сорбента, которым заполнена колонка, обычно состоит из фирменного названия, например — « Nucleosil », и краткого обозначения вида химически пришитой фазы (табл. 1.1). Отсутствие такого обозначения или обозначение Sil , как правило, говорит о том, что колонка заполнена обычным, немодифицированным силикагелем.
Таблица 1.1. Сорбенты с привитыми фазами на основе силикагеля
Кроме этого, на колонке может быть указан средний размер зерен сорбента, его удельная поверхность и буквы S или SPH , указывающие на то, что данный сорбент имеет сферическую форму частиц. Впрочем, в настоящее время выпускаются почти исключительно сферические сорбенты.
В отличие от сорбентов с неправильной формой частиц, сорбенты со сферическими частицами лучше упаковываются в колонку и имеют несколько меньшее (в 1,4-1,7 раза) сопротивление потоку элюента, а потому — более предпочтительны для использования.
В любом случае, при сомнениях в правильности интерпретации наименования сорбента, чтобы не вывести из строя колонку неправильными действиями, лучше обратиться к каталогу фирмы, выпускающей данный сорбент, и ознакомиться с его особенностями и рекомендуемыми областями применения. При этом стоит помнить, что информация в большинстве фирменных каталогов носит рекламный характер, а потому — всецело доверять ей не стоит.
В настоящий момент, благодаря работам ряда исследователей за рубежом, а в России — А. А. Сердана с сотрудниками [3], на рынке хроматографических материалов специалистам стали доступны совершенно уникальные сорбенты — гетероповерхностные (дифильные, RAM ) или, как их иногда называют за рубежом — «пинкертоновские», по имени создателя первых прототипов подобных сорбентов [3].
В них поверхность мелких и крупных пор силикагеля модифицированы совершенно различным образом, что позволяет реализовывать на одном и том же элюенте разные механизмы взаимодействия с сорбентом для низкомолекулярных и высокомолекулярных сорбатов. На практике это важно, например, при анализе, биологических проб.
Белки, неизбежно сопутствующие целевым низкомолекулярным анализируемым компонентам пробы, при использовании обычной колонки обязательно быстро вывели бы ее из строя, забив основные поры сорбента. Для предотвращения этого, хроматографисту-аналитику пришлось бы проводить целый ряд операций подготовки и очистки пробы. А это, очевидно, не способствует экспрессности анализа и чревато неприемлемыми потерями определяемых веществ из пробы.
Другое дело – колонки с дифильными сорбентами: при дозировании практически неочищенной от белков пробы, все высокомолекулярные компоненты проскакивают колонку в режиме сорбции, близком к эксклюзионному и выходят между исключенным и мертвым объемом, а целевые низкомолекулярные компоненты делятся по обычному сорбционному механизму. Безусловно, синтез такого сорбента – весьма сложная и тонкая процедура, что известным образом отражается на воспроизводимости его свойств и стоимости. Тем не менее, для многих задач использование этих сорбентов оказалось оправданным, и объемы производства ведущими мировыми фирмами колонок с дифильными (гетероповерхностными) сорбентами неуклонно растут.
Не потерял своего значения в хроматографической практике и неизмененный силикагель, а потому каждая уважающая себя фирма, производящая хроматографические материалы, обязательно включает в свой ассортимент колонки с этим сорбентом.
Таблица 1.2. Некоторые новые сорбенты для специальных применений.
Именно на силикагеле реализуются нетрадиционные методы разделения, которые можно объединить названием — гидрофильная хроматография. За рубежом этот, пока не очень распространенный вариант применения силикагеля в водосодержащих элюентах, часто называют HILIC (Нydrophilic Interaction LIquid Chromatography), что касается альтернативных силикагелю материалов, то на настоящий момент и здесь — налицо существенный прогресс.
Для особо жестких условий разделения (повышенная температура, рН) серийно выпускаются сорбенты на основе оксида циркония, с том числе и с химически измененной поверхностью. Правда, этот вид сорбентов остается пока экзотикой, и на нем производят лишь незначительную часть всех реализуемых на практике хроматографических разделений, что обусловлено довольно высокой их стоимостью.
Следует отметить появившийся в последнее время ряд сорбентов на основе сверхсшитого полистирола, которые также могут составить конкуренцию сорбентам на основе силикагеля, поскольку обладают гидролитической устойчивостью и специфическими свойствами, принципиально недоступными сорбентам на основе силикагеля. В ВЭЖХ эти сорбенты получили распространение исключительно благодаря разработкам В.А. Даванкова с сотрудниками [7].
От своих не очень удачных предшественников эти полимерные сорбенты выгодно отличаются значительно большей жесткостью, воспроизводимостью свойств и сорбционной емкостью. Учитывая это, следует признать, что у полимерных пористых материалов появилась наконец перспектива занять достойное место, как в практике жидкостной хроматографии, так и в граничном ее варианте – твердофазной экстракции (ТФЭ), широко используемой в настоящее время для подготовки проб.
В табл. 1.2 приведены некоторые новые типы сорбентов, которые доступны на рынке хроматографических материалов.
Следует отметить, что основным препятствием широкого внедрения новых типов сорбентов является далеко не их высокая стоимость. Даже если представить, что появился вдруг совершенно идеальный сорбент для ВЭЖХ, он не скоро смог бы вытеснить классические сорбенты на основе силикагеля. И дело даже не в некоторой консервативности хроматографистов, хотя и она имеет место быть. Ведь не секрет, что многие практики ВЭЖХ исходят из принципа: «лучшее – враг хорошего».
Гораздо более значимо то, что за весьма продолжительное время активного прикладного использования ВЭЖХ, разработано огромное множество приложений и методик, выполненных на химически модифицированном или неизмененном силикагеле. Эти методики внесены в различные нормативные документы, прошедшие немалое количество согласований в разных инстанциях. Заменить сорбент для разработчиков хроматографических методик анализа, означает не только большой объем экспериментальных работ с неясной перспективой их финансирования, но и повторное прохождение всех бюрократических инстанций, связанное с легитимизацией нового варианта методики, сколь много практических благ этот вариант бы ни сулил.
Во многом, именно поэтому новые сорбенты для ВЭЖХ с трудом пробивают себе дорогу даже в тех областях и приложениях, где имеют неоспоримое преимущество перед сорбентами на основе силикагеля.
Таким образом, как и десятки лет назад, силикагели, пусть и значительно улучшенные в соответствии с развитием методов их синтеза, по-прежнему составляют основу сорбентов в ВЭЖХ. И тенденций к кардинальному изменению такого положения, по крайней мере, в течение еще десятка – другого ближайших лет, пока не наблюдается.
Источник