Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented.
A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented. A major difficulty in adapting PCD to modern HPLC systems and columns is the need for large volume reaction coils that enable reagent mixing and then the derivatization reaction to take place. This large post column dead volume leads to band broadening, which results in a loss of observed separation efficiency and indeed detection in sensitivity. In reaction flow post column derivatization (RF-PCD) the derivatization reagent(s) are pumped against the flow of mobile phase into either one or two of the outer ports of the reaction flow column where it is mixed with column effluent inside a frit housed within the column end fitting. This technique allows for more efficient mixing of the column effluent and derivatization reagent(s) meaning that the volume of the reaction loops can be minimized or even eliminated altogether. It has been found that RF-PCD methods perform better than conventional PCD methods in terms of observed separation efficiency and signal to noise ratio. A further advantage of RF-PCD techniques is the ability to monitor effluent coming from the central port in its underivatized state. RF-PCD has currently been trialed on a relatively small range of post column reactions, however, there is currently no reason to suggest that RF-PCD could not be adapted to any existing one or two component (as long as both reagents are added at the same time) post column derivatization reaction.
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) в сочетании с пост колонку дериватизации (PCD) является мощным инструментом, который полезен при решении ряда вопросов, в аналитической лаборатории. Он может быть использован для обнаружения соединений, которые в противном случае невозможно обнаружить с набором детекторов , доступных 1,2, увеличивают сигнал целевого аналита, что позволяет более низкие пределы обнаружения и количественного 3-5 или селективно дериватизации мишень аналит, чтобы избежать матричные эффекты 6. Обычно используемые реакции PCD включают реакцию аминов, таких как аминокислоты, с орто-phthaladehyde 7-9, нингидрином 9,10 или флуорескамином 11,12, дериватизации активных форм кислорода (ROS) с 2,2-дифенил- 1-picrylhydrazil радикал (ДФПГ •) 13,14 или 2,2'-Азино-бис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоновой кислоты (БЕСТ) 15,16, а также использование реагента йодо-азида до дериватизации серы грontaining соединения 17,18.
Есть, однако, многочисленные недостатки использования реакций PCD с помощью ВЭЖХ систем 6. Главным из них является использование катушек реакции между точкой добавления дериватизации реагента (ов) и детектора, которые позволяют время для смешивания и реакция протекала 8. Эти реакции петли часто имеют объем 500 мкл или более, что является значительным по сравнению с объемом остальной части системы ВЭЖХ 19. Использование этих реакций в больших объемах петли приводит к увеличению уширению пиков по сравнению с тем, что наблюдалось бы без присутствия реакционного контура. Это приводит к более короткие и более широких пиков , которые имеют более высокие пределы количественному и обнаружения и оказывает отрицательное воздействие на хроматографическое разрешение. На рисунках 1 и 2 подчеркивают ухудшение формы пика , которые являются результатом добавления различных объемов реакционного контура послеколоночной. Этот анализпроводили с помощью подвижной фазы состава 94% метанола и 6% Milli-Q воды. Скорость потока подвижной фазы была 1 мл / мин, объем впрыскивани 20 мкл, а длина волны анализ был 265 нм. Катушки различной мертвых объемов от 20 мкл до 1000 мкл были вставлены между колонной и детектором для имитации влияния реакционного контура мертвого объема в методах ПКА. Эти петли были изготовлены из трубки из нержавеющей стали с внутренним диаметром 0,5 мм. Эксперимент проводили на системе ВЭЖХ, состоящей из контроллера (SCL-10AVP), низкий градиент давления клапан (ГКЛ-10ALVP), насос (LC-20AD), инжектором (СИЛ-10ADVP), и детектор (PDA СПД-M10ADVP). Подвижная фаза прокачивали через дегазатор до введения в систему ВЭЖХ. Разделение проводили с использованием 250 мм х 4,6 мм внутренний диаметр 5 мкм колонку. Экспериментальные условия были выбраны характерные для реакций PCD, которые недавно были опубликованы в литературе.
простой, самый распространенный пост установки колонного реактора, называется несегментированных трубчатый реактор, который эффективно длинная, тонкая трубка, через которую жидкость может протекать и реакци может иметь место. В этой системе уширению пиков зависит от не только мертвого объема добавленной к системе, но и от внутреннего диаметра трубы , как подчеркнуто Иджимы и др. 8. Кроме того, геометрия катушки играет определенную роль в наблюдаемом расширении бренда. Стюарт 20 указано , что смотки реактора изменяет профили вторичный поток, что приводит к лучшему перемешиванию, а это означает , что мертвый объем может быть сведено к минимуму. Было заявлено , что пик расширение не имеет существенного значения при использовании открытого трубчатого трикотажного катушки 21. Когда пик уширения чрезмерно велика, и другие типы реакторов , могут быть также рассмотрены 20,22. Они могут включать реакторы или реакторы слоем сегментированных потока. Эти реакторы особенно полезны для медленных реакций, которые в противном случае были бы RequirE большая реакция петли. Как несегментированных трубчатые реакторы являются наиболее распространенными типами реакторов, используемых в приложениях, PCD, остальная часть этой статьи имеет дело с этим типом установки реактора.
Конструкция реакционной колонны потока (RF) включает в себя концевой заделки многопортовую, который позволяет подвижной фазы для выхода (или ввести) колонну через один порт, расположенный в радиальном центральной части колонны или три отверстия, расположенные на наружном стена область колонны (смотри рисунок 3). Эти два потока разделены с помощью концевой заделки, содержащий центральную пористую фритту, окруженного непроницаемым кольцом, которое, в свою очередь, окруженный наружной пористой фритты, которая простирается наружу к стенке колонны. Благодаря центральному непроницаемой поперечному кольцо потока не представляется возможным между двумя пористыми областей.
Во время потока хроматографии реакции, дериватизации реагент (ы) закачивают против направления подвижной фазы потока в одну или ТВтO внешних портов реакционной колонны потока. Колонку элюент смешивают с дериватизации реагента (ов) во внешнем фритты и передается к детектору через свободный наружный порт. Поток реакции может быть использован для либо дериватизации одиночный реагент (1 порт для реагента дериватизации, 1 порт для передачи столбца в качестве элюента до детектора и 1 порт заблокирован) или двойной системой реагента (2 порта для дериватизации реагентов и 1 порт для проходят колонны в качестве элюента до детектора). Поток из центрального потока может быть либо использованы для обнаружения непроизводного элюент колонку, фактически мультиплексирование обнаружения 23, или передается в отходы.
Одной из основных метод настройки, который доступен при работе РЧ-PCD хроматографии является отношением центральных и периферийных потоков. Оптимальное соотношение для каждого дериватизации зависит от целого ряда факторов, таких как, будут ли обнаружены или переданы в отходы центральный поток. Поэтому, как только оптимальное соотношение было определено, Следует обеспечить, чтобы отношение правильно потока достигается перед каждый прогон выполняется.
Было обнаружено, что использование фритт для смешивания потока колонки элюента и дериватизации реагента в результатах РЧ-PCD в более эффективное перемешивание по сравнению с традиционными методами смешивания, которые обычно используют нулевой мертвый объем тройника или низкий мертвый объем W- кусок, чтобы смешать два потока. Это позволило за использование относительно небольших петель реакции, или даже устранение реакционного контура в целом. Снижение результатов размеров петли реакции в более резких пиков по сравнению с традиционными методами дериватизации пост столбцов. Это означает, что, несмотря на то, что не все из элюента колонки дериватизируется, больше сигнал-шум наблюдаются и поэтому нижние пределы детекции и количественного определения может быть достигнуто.
Поток реакции хроматографии была разработана для преодоления трудностей с адаптацией реакции PCDс современным колонн и систем ВЭЖХ, в частности, потери эффективности, вызванной полосы уширения из-за больших послеколоночной мертвых объемов, вызванных необходимостью использования большого объема реакция петли. Более эффективные процессы смешения в RF-PCD по сравнению с обычными PCD означает, что объемы цикла меньше реакции могут быть использованы что приводит к увеличению наблюдаемой эффективности разделения. Кроме того РЧ-ПКА хроматографии показывает, как увеличение сигнала и снижение шума по сравнению с обычными методами PCD что приводит к снижению предела обнаружения и количественного определения по сравнению с традиционными методами ПКА. Дополнительным преимуществом RF-PCD по сравнению с обычными методами PCD является способность контролировать непроизводного поток, который элюирует из центрального порта колонны РФ, а также дериватизированным поток, который элюируется из периферийной области колонны. RF-PCD является относительно новым, но перспективный метод, который отображает много преимуществ по сравнению с традиционными методами PCD.
Подключение колонки RF достигается практически так же, как в обычной ВЭЖХ колонке с основным отличием, число концевых соединительных элементов на колонке РФ. Фитинги, используемые для подключения стандартной колонки ВЭЖХ в ВЭЖХ-системы могут быть использованы для подключения ВЧ-колонки в систему ВЭЖХ.
Внимание: Пожалуйста , обратитесь к паспорте безопасности (MSDS) для всех материалов и реагентов перед использованием (т.е. паспорт безопасности для метанола). Обеспечивать использование всех соответствующих правил безопасности при работе с растворителями и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) элюент. Обеспечить надлежащее использование технических средств контроля ВЭЖХ, аналитического баланса и детектора измерительных приборов, а также обеспечить использование средств индивидуальной защиты (защитные очки, перчатки, лабораторный халат, полные штаны длины, и закрытую обувь).
Примечание: Этот протокол описывает 3 способа реакции потока дериватизации после колонки методы (RF-PCD), каждый с другим реагентом с учетом особого характера химического соединения, представляющего интерес. Для анализа ROS перейдите к разделу "1. Обнаружение АФК использованием ДФПГ •" для анализа первичных аминов смотри раздел "2. Обнаружение первичных аминов с использованием флуорескамином", так и для анализа фенольных соединений перейдите в раздел "3 . Обнаружение феноловс использованием 4-aminoantipyrene и феррицианида калия ". С помощью ультра-чистой воды (например, Milli-Q воды) во всем.
Примечание: Подключение колонки RF достигается практически так же, как в обычной ВЭЖХ колонке с основным отличием, число концевых соединительных элементов на колонке РФ. Фитинги, используемые для подключения стандартной колонки ВЭЖХ в ВЭЖХ-системы могут быть использованы для подключения ВЧ-колонки в систему ВЭЖХ.
1. Обнаружение ROS Использование ДФПГ •
2. Обнаружение первичных аминов с использованием Fluorescамин
3. Обнаружение фенолов с использованием 4-Aminoantipyrene и калия феррицианида
Первый метод ПКА , который был адаптирован для использования RF-PCD был дериватизации антиоксидантов с использованием 2,2-дифенил-1-picrylhydrazil радикал (ДФПГ •) 24. Эта реакция была введена Koleva и др. 25 и широко используется с тех пор. Обнаружение опирается на обесцвечивания...
РЧ-ПКА позволяет эффективное перемешивание дериватизации реагента со сточными водами после ВЭЖХ колонки без использования катушки реакции, сводя к минимуму эффекты уширения полос и повышение эффективности сепарации. методы РЧ-PCD также показали улучшение в ответ сигнала относительно...
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by UWS and ThermoFisher Scientific. One of the authors (DK) acknowledges the receipt of an Australian Postgraduate Award.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
HPLC instrument | Agilent | 1290 Series HPLC | |
Additional Pump(s) for derivatization system | Shimadzu | LC-20A | |
RF colum | Non-commercial | ||
PEEK tubing | Sigma Aldrich | Z227307 | |
Column stoppers | Provided with column | ||
PEEK tube cutter | Sigma Aldrich | Z290882 | |
Analytical Scale Balance | 4-point analytical balance | ||
Stop watch | Non-Scientific equiptment | ||
Eluent collection vials | Any Small vial with a flat bottom will do, e.g., HPLC vials | ||
HPLC Vials | Will depend on instrument used | ||
Vessels for mobile phase and derivatization solution(s) | Sigma Aldrich | Z232211 | |
General Laboratory glassware | Volumetric Flasks, pippettes, etc. Quantity and volumes will depend on sample preparation method. | ||
Methanol | Sigma Aldrich | 34860 | |
DPPH | Sigma Aldrich | D9132 | |
Ammonium Acetate | Sigma Aldrich | 17836 | |
Ammonia | Sigma Aldrich | 320145 | Corrosive |
Acetonitrile | Sigma Aldrich | 34998 | |
Fluorescamine | Sigma Aldrich | F9015 | |
4-aminoantipyrene | Acros Organics BVBA | AC103151000 | |
Potassium ferricyanide | AnalaR | B10204-30 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены