โครมาโทกราฟีเฟสปกติในสารละลายน้ำ
| การจำแนกประเภท | โครมาโทกราฟี |
|---|---|
| เทคนิคอื่นๆ | |
| ที่เกี่ยวข้อง | |
โครมาโทกราฟีเฟสปกติในน้ำ ( ANP ) [ 1 ]เป็น เทคนิค โครมาโทกรา ฟี ที่ใช้เฟสคงที่แบบมีขั้วร่วมกับเฟสเคลื่อนที่ แบบไม่มีขั้ว ซึ่งประกอบด้วยน้ำ เรียกว่า " เฟสปกติ " ในแง่ที่ว่าสารวิเคราะห์แบบมีขั้วจะถูกกักไว้โดยเฟสคงที่แบบมีขั้ว แต่แตกต่างจากโครมาโทกราฟีเฟสปกติแบบคลาสสิกตรงที่เฟสเคลื่อนที่ประกอบด้วยน้ำ
หลักการ
ในการโครมาโทกราฟีแบบเฟสปกติเฟสคงที่จะเป็นสารมีขั้วและเฟสเคลื่อนที่จะเป็นสารไม่มีขั้ว ส่วนในการโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผัน เฟสคงที่จะเป็นสารไม่มีขั้ว และเฟสเคลื่อนที่จะเป็นสารมีขั้ว เฟสคงที่ทั่วไปสำหรับการโครมาโทกราฟีแบบเฟสปกติคือซิลิกาหรือสารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่ฟังก์ชันไซยาโนและอะมิโน สำหรับโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผัน ไฮโดรคาร์บอน อัลคิลเป็นเฟสคงที่ที่นิยมใช้ โดยออกตาเดซิล (C18) เป็นเฟสคงที่ที่ใช้กันมากที่สุด แต่ออกทิล (C8) และบิวทิล (C4) ก็มีการใช้ในบางกรณีเช่นกัน การกำหนดชื่อของวัสดุในโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผันนั้นหมายถึงความยาวของโซ่ไฮโดรคาร์บอน
ในการโครมาโทกราฟีแบบเฟสปกติ สารประกอบที่มีขั้วน้อยที่สุดจะถูกชะออกมาเป็นอันดับแรก และสารประกอบที่มีขั้วมากที่สุดจะถูกชะออกมาเป็นอันดับสุดท้าย เฟสเคลื่อนที่ประกอบด้วยตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่นเฮกเซนหรือเฮปเทนผสมกับตัวทำละลายที่มีขั้วมากขึ้นเล็กน้อย เช่นไอโซโพรพาน อ ลเอทิลอะซิเตตหรือคลอโรฟอร์มการกักเก็บจะลดลงเมื่อปริมาณของตัวทำละลายที่มีขั้วในเฟสเคลื่อนที่เพิ่มขึ้น ในการโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผัน สารประกอบที่มีขั้วมากที่สุดจะถูกชะออกมาเป็นอันดับแรก โดยสารประกอบที่ไม่มีขั้วจะถูกชะออกมาเป็นอันดับถัดไป เฟสเคลื่อนที่โดยทั่วไปเป็นส่วนผสมของน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ที่ปรับเปลี่ยนขั้วได้ เช่นเมทานอลอะซีโตไนไตรล์หรือTHFการกักเก็บจะเพิ่มขึ้นเมื่อสัดส่วนของตัวทำละลายที่มีขั้ว (น้ำ) ในเฟสเคลื่อนที่สูงขึ้น การโครมาโทกราฟีแบบเฟสปกติจะกักเก็บโมเลกุลไว้โดย กลไก การดูดซับและใช้สำหรับการวิเคราะห์สารละลายที่ละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์ การแยกสารเกิดขึ้นโดยอาศัยความแตกต่างของขั้วระหว่างหมู่ฟังก์ชันต่างๆ เช่น เอมีน กรด สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะ เป็นต้น รวมถึงคุณสมบัติเชิงโครงสร้าง ในขณะที่ในโครมาโทกราฟีแบบเฟสผกผัน กลไกการแบ่งส่วนมักเกิดขึ้นสำหรับการแยกสารโดยอาศัยความแตกต่างของขั้วที่ไม่ใช่สารมีขั้ว
ในการโครมาโทกราฟีเฟสปกติแบบใช้น้ำ[ 1 ]ตัวรองรับจะใช้ซิลิกาที่มี " พื้นผิว ไฮไดรด์ " ซึ่งแตกต่างจากวัสดุรองรับซิลิกาอื่นๆ ที่ใช้ใน โครมาโทก ราฟีเฟสปกติเฟสผกผันหรือปฏิสัมพันธ์แบบชอบน้ำวัสดุซิลิกาส่วนใหญ่ที่ใช้สำหรับโครมาโทกราฟีมีพื้นผิวที่ประกอบด้วยซิลาโนล เป็น หลัก (-Si-OH) ใน "พื้นผิวไฮไดรด์" กลุ่มปลายหลักคือ -Si-H พื้นผิวไฮไดรด์ยังสามารถปรับแต่งด้วยกรดคาร์บอกซิลิก[ 2 ]และกลุ่มอัลคิลสายยาวได้ อีกด้วย [ 2 ] เฟสเคลื่อนที่สำหรับ ANPC ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์เป็นตัวทำละลายหลัก (เช่น เมทานอลหรืออะซีโตไนไตรล์) โดยมีน้ำปริมาณเล็กน้อยเป็นตัวปรับขั้ว ดังนั้นเฟสเคลื่อนที่จึงเป็นทั้ง "แบบใช้น้ำ" (มีน้ำอยู่) และ "แบบเฟสปกติ" (มีขั้วน้อยกว่าเฟสคงที่) ดังนั้น สารละลายที่มีขั้ว (เช่น กรดและเอมีน) จะถูกกักเก็บไว้ได้ดีกว่า และความสามารถในการส่งผลต่อการกักเก็บจะลดลงเมื่อปริมาณน้ำในเฟสเคลื่อนที่เพิ่มขึ้น
โดยทั่วไป เฟสเคลื่อนที่มักมีตัวทำละลายอินทรีย์เป็นองค์ประกอบหลัก โดยปริมาณตัวทำละลายที่ไม่เป็นขั้วในเฟสเคลื่อนที่ต้องมีอย่างน้อย 60% หรือมากกว่า เพื่อให้ได้การกักเก็บสารในระดับที่ต้องการ เฟสคงที่แบบ ANP ที่แท้จริงจะสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดเฟสผกผันและเฟสปกติ โดยมีเพียงปริมาณน้ำในตัวชะล้างเท่านั้นที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงสามารถใช้ตัวทำละลายได้อย่างต่อเนื่องตั้งแต่สารละลายในน้ำ 100% ไปจนถึงตัวทำละลายอินทรีย์บริสุทธิ์ การกักเก็บสารแบบ ANP ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับสารประกอบที่มีขั้วหลายชนิดบนเฟสคงที่แบบไฮไดรด์ การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าวัสดุซิลิกาไฮไดรด์มีชั้นน้ำที่บางมาก (ประมาณ 0.5 โมโนเลเยอร์) เมื่อเทียบกับเฟส HILIC ที่อาจมีได้ถึง 6-8 โมโนเลเยอร์ นอกจากนี้ ประจุลบจำนวนมากบนพื้นผิวของเฟสไฮไดรด์เป็นผลมาจากการดูดซับไอออนไฮดรอกไซด์จากตัวทำละลาย ไม่ใช่จากซิลาโนล
คุณสมบัติ
คุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่งของเฟสเหล่านี้คือ สารประกอบทั้งที่มีขั้วและไม่มีขั้วสามารถถูกกักเก็บไว้ได้ในช่วงองค์ประกอบของเฟสเคลื่อนที่ (อินทรีย์/น้ำ) ช่วงหนึ่ง กลไกการกักเก็บของสารประกอบที่มีขั้วนั้นเพิ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นผลมาจากการก่อตัวของชั้นไฮดรอกไซด์บนพื้นผิวของซิลิกาไฮไดรด์ Thus positively charged analytes are attracted to the negatively charged surface and other polar analytes are likely to be retained through displacement of hydroxide or other charged species on the surface. This property distinguishes it from a pure HILIC (hydrophilic interaction chromatography) columns where separation by polar differences is obtained through partitioning into a water-rich layer on the surface, or a pure RP stationary phase on which separation by nonpolar differences in solutes is obtained with very limited secondary mechanisms operating.
Another important feature of the hydride-based phases is that for many analyses it is usually not necessary to use a high pH mobile phase to analyze polar compounds such as bases. The aqueous component of the mobile phase usually contains from 0.1 to 0.5% formic or acetic acid, which is compatible with detector techniques that include mass spectral analysis.