A metanol és az acetonitril szerves oldószerek, amiket a fordított fázisú folyadékkromatográfiában gyakran alkalmaznak. A fizikai-kémiai tulajdonságaik eltérnek, ezért ebben az összefoglalóban 7 kulcsfontosságú különbségüket mutatjuk be, amiket érdemes szem előtt tartani a fordított fázisú folyadékkromatográfiás alkalmazásoknál.

 

1. Oszlopnyomás

Víz/acetonitril és víz/metanol különböző arányú keverékeit két hőmérsékleten áramoltatva egy oszlopon látható, hogy milyen nyomásviszonyokra kell számítani. A nyomás függ az áramlási sebességtől, oszlopgeometriától, szemcsemérettől, de az oldószer oldaláról nézve a viszkozitástól is, a viszkozitás pedig az anyagi minőségtől és a hőmérséklettől függ. A metanol viszkozitása nagyobb, mint az acetonitrilé, valamint az oszlop hőmérsékletének emelése csökkenti a viszkozitást, továbbá a metanol és az acetonitril viszkozitása is kisebb, mint a víz viszkozitása. Ezért van az, hogy a gradiens profil során a növekvő szerves koncentrációval csökkenő nyomásgörbét tapasztalunk. Analitikailag akkor kell körültekintőek lennünk, ha acetonitrilről metanolra váltunk, mert a nyomásnövekedést figyelembe kell venni a rendszer és a kolonna nyomástűrésének megfelelően.

2. Abszorpciós spektrum

Az acetonitril és a metanol abszorpciós spektruma nagymértékben különbözik. Az abszorbancia jelentősen csökken annak minőségi javulása esetén. A HPLC minőségű acetonitril alkalmazható UV tartományban történő érzékeny méréshez, mert az abszorbanciája kicsi. Ezzel szemben a metanol az UV tartományban ennél sokkal nagyobb abszorbanciával rendelkezik. A HPLC minőségű vegyszerekhez képest jobb LCMS minőségű vegyszereknél az UV tartomány szennyezőin kívül a nyomnyi fémszennyezőktől is megtisztítják az oldószert. Az LCMS minőségű acetonitril ezért szintén alkalmas az alacsony UV tartományban történő érzékeny mérésre. Az acetonitrilről metanolra történő váltásnál, gradiens módban, alacsony hullámhossz-tartományban szellemcsúcsok jelenhetnek meg. Ilyenkor ajánlatos elgondolkozni a jobb minőségű oldószerre való váltásról. Ha a szellemcsúcsok eredete nem egyértelmű és a mérésnél problémát okozhat, próbálja ki a Ghost Trap DS terméket, ami megtisztítja a szerves oldószert a szennyeződésektől.

3. Elúciós erő

Parabének elválasztása ODS oszlopon. Ugyanolyan arányú acetonitril/víz és metanol/víz keveréket alkalmazva az acetonitriles eluens erősebb elúciót eredményez. Az 5. ábrán az acetonitril/víz és metanol/víz elegyek azonos erősségét lehet összevetni. Ezt akkor érdemes figyelembe venni, mikor egyik szerves oldószerről áttérünk a másikra. Ha például korábban acetonitril/víz 50/50-nel dolgoztunk, akkor ugyanazt az eluens erősséget metanol/víz 60/40 eleggyel lehet elérni.

4. Elválasztási szelektivitás

Az acetonitril és a metanol elválasztási szelektivitása eltérő, de mivel a szelektivitás az oldott komponensek tulajdonságaitól is függ, ezért nem lehet kategorikusan kijelenteni, hogy egyik jobb, mint a másik. Szerkezeti izomerek elválasztásához a fordított fázisú oszlopok közül a legjobb választás a feniloszlop. A hidrofób interakción túl a fenil állófázisban a π-π kötések is szerepet játszanak az elválasztásban. Az ábra a krezol helyzeti izomerjeinek elválasztását mutatja. Az acetonitrilben a C-N hármas kötésű, így rendelekezik  π electronokkal, míg a metanol nem. A fenil oszlopon a metanollal lehetséges a π-π interakció, ami javítja az elválasztást.

5. Retenciós tulajdonság

A metanol és az acetonitril eltérő kémiai tulajdonságú oldószer. A metanol protikus oldószer, míg az acetonitril aprotikus, ezért az elúciós tulajdonságaik különböznek. Ha az acetonitriles eluenssel nem megfelelő az elválasztás, akkor módszerfejlesztés során mindig jó alternatíva a metanolra való váltás.

A 7. ábra azt szemlélteti, hogy a nagyon hasonló vegyületek elúciós sorrendjét meg tudja változtatni az eluensváltás. A benzolgyűrűn lévő hidrogén atomot hidroxil vagy karboxil csoportra cserélve  a használt eluenstől függően megváltozik az elúciós sorrend. Az oszlop típusán szintén sok múlik. Az állófázis poláris funkciós csoportjai, a kémiailag módosított funkciós csoportok, mint az ODS vagy C8 (oktil csoport) szintén hatással vannak az elúcióra. Sok esetben az eluens és az állófázis funkciós csoportjai együttesen fejtik ki pozitív hatásukat.

A 8. és 9. ábrán 13 cefem antibiotikum elválasztását szemlélteti acetonitril és metanol eluensekkel, fordított fázison, de ugyanolyan futtatási feltételekkel. Az elúciós sorrend eltérő a két eleuns esetében. Például, a C8 oszlopon általában kisebb retencióval jelentkeznek a komponensek. A kisebb retenció viszont nem mindig egyértelműen az oszlop funkciós csoportja miatt van, lehet ez az eluenstől is. Módszerfejlesztésnél ezért több oszlopot többféle eluenssel kombinálva kell elvégezni a módszerbeállítást.

6. Kiválás pufferrel való keveredés során

Fordított fázisú kromatográfiában puffereket használnak vizes alapú mozgófázisokban. Általában a HPLC pumpával összekevertetik a mérés közben a megfelelő arányban, de a puffer típusától és a hozzá kevert szerves oldószer arányától függően kiválás következhet be. Ez egyrészt hat az elválasztásra, mert kevesebb só marad a rendszerben oldott formában, másrészt - ez a jelentősebb -,a HPLC alkatrészeinél tapasztalható a kiválás, ami a rendszer nem megfelelő működéséhez vagy rosszabb esetben megállásához vezethet. Az 1. és a 2. táblázat szemlélteti, hogy milyen V/V% esetén tapasztalható kiválás az egyes szerves oldószerekkel történő keveredés során. Az látható, hogy egyes puffereknél nem történik kiválás, de általánosságban az elmondható, hogy a metanol kevesebb esetben okoz kiválást.

7. Reakcióhő vízzel való keveredés során

Izokratikus elválasztáshoz az adott arányú keveréket magunk készítjük el az erre szánt üvegben. Vízzel való keveredéskor a metanol exoterm, az acetonitril endoterm módon viselkedik, ezért a metanol/víz elegy felmelegszik, az acetonitril/víz elegy lehűl. Mindaddig retenciós csúszkálást okozhat ez, míg fel nem veszi a szobahőmérsékletet az eluens. Továbbá, a melegedésnek gázkihajtó, a hűlésnek gázképző hatása van, ezért az acetonitril/víz elegy elkészítésekor az eleunsre nagyobb figyelmet kell fordítani, mint metanol/víz elegy esetében.

 

 

Összefoglalás

Az összefoglalóban az eluensek kémiai tulajdonságaiból kiindulva 7 kulcsfontosságú paramétert és különbséget tárgyaltunk, amik hatással vannak az elválasztásra. Az analitikai mérés szempontjából ezek különböző oszlopnyomást, UV-elnyelést okoznak, és különböző puffer-kompatibilitással bírnak. Eltérő az elúciós erősségük, a szelektivitásuk és a retenciós tulajdonságaik. Megfelelő oszlopválasztással, valamint az acetonitril és metanol kémiai tulajdonságainak és kromatográfiára gyakorolt hatásainak tudatában a módszerfejlesztés folyamatát tudja gyorsítani, valamint csökkenti a HPLC-nél előforduló méréstechnikából származó műszaki problémák valószínűségét is.

Ha tetszett, oszd meg:

Regisztráció

Miért érdemes regisztrálnia?

  • hozzáférhet védett tartalmakhoz, applikációkhoz
  • feliratkozhat szakmai hírleveleinkre, melyekben értesítjük az Ön szakterületét érintő friss hírekről
  • igénybe veheti online support szolgáltatásunkat

addRegisztrálok

Friss tartalom

Ivóvíz határérték perklorát, klorát, klorit és bromit komponensekre nagyon alacsony, µg/L (ppb) tartományban vannak, amit a hagyományos ionkromatográf rendszerekkel szinte lehetetlen elérni.

Ezek mérését ezért vagy a rendszer módosításával, vagy alternatív méréstechnikával kell végezni.

Jelen összefoglalóban néhány Shimadzu-alkalmazást mutatunk be ezen komponensek vízmintákból történő mérésére.

Az új Shimadzu Gas Selector 2030 egység bemutatása

Gáztakarékosságra és a vivőgáz-adta lehetőségek bővítésére jó megoldást kínál a Shimadzu Gas Selector 2030 egysége.

A metanol és az acetonitril szerves oldószerek, amiket a fordított fázisú folyadékkromatográfiában gyakran alkalmaznak. A fizikai-kémiai tulajdonságaik eltérnek, ezért ebben az összefoglalóban 7 kulcsfontosságú különbségüket mutatjuk be, amiket érdemes szem előtt tartani a fordított fázisú folyadékkromatográfiás alkalmazásoknál.

A gyógyszeriparban felhasznált etanol tisztaságának teljesítenie kell a gyógyszerkönyvekben rögzített minőséget, melyek közül cikkünkben a szennyezők spektrofotometriás vizsgálatának műszeres és szoftveres megoldását mutatjuk be.

A Shimadzu első LC-MS/MS készülékének a megjelenése után nem csak a hardver és a szoftver fejlesztésén dolgozik, de olyan módszercsomagok kidolgozásán is, amivel nagymértékben meg tudja könnyíteni a felhasználók dolgát. A módszercsomagok olyan költségtakarékos megoldást kínálnak, amivel ezt a hosszú fejlesztési időt lehet csökkenteni.

SIL-40 automata mintaadagoló hasznos minta-előkészítési funkcióinak bemutatása.

Megnövelt analitikai hatékonyság és sokoldalú integrált adatkezelés a SIL-40 sorozat automata mintaadagolóinak kettős injektálás funkciójával.

A GC-2010 Pro készülék a rutin gázkromatográfok új generációja. Gyors fűtési és hűtési sebessége csökkenti az analízis idejét és nagyobb mintaszám mérését teszi lehetővé. A GC-2010 Plus technológiáját használva kombinálja a könnyű kezelést és a hatékony mérést kiváló érzékenység és precizitás mellett.

A korábbi évekhez hasonlóan 2020-ban is tartunk kromatográfiás tanfolyamokat, hogy ügyfeleink és partnereink tovább mélyíthessék a kromatográfiás ismereteiket.