Việc lưu giữ các hợp chất phân cực đang là một trong những thách thức của kỹ thuật sắc ký. Với công nghệ cột mới của Waters sử dụng trên dòng cột BEH Z-HILIC, những vấn đề này đã được giải quyết. Việc sử dụng hạt nhồi là ion lưỡng cực sulfobetaine là một bước tiến lớn trong việc phát hiện và định lượng các chất phân cực.

Vật liệu nhồi cột

Cột BEH Z-HILIC sử dụng hạt nhồi có nền là các hạt BEH có kích thước lỗ xốp 95 Å, giúp tăng diện tích bề mặt khoảng 50% so với các cột BEH truyền thống. Với diện tích bề mặt lớn hơn đã làm tăng khả năng lưu giữ chất. Hạt nhồi được biến tính với nhóm sulfobetaine như ở trong hình 1. Bảng 1 so sánh một số thông số của cột BEH Z-HILIC so với các cột BEH truyền thống.

Hình 1: Cấu trúc hạt nhồi pha tĩnh trong cột Atlantis BEH Z-HILIC

	Tính chất hạt nhồi			Tính chất pha liên kết
Pha tĩnh	Kích thước lỗ xốp (Å)	Thể tích lỗ xốp (cm3/g)	Diện tích bề mặt (m2/g)	Loại bề mặt	Mật độ bề mặt (µmol/m2)
BEH Z-HILIC	95	0,7	270	Sulfobetaine	3,0
BEH Amide	130	0,7	185	Amide	7,5
BEH HILIC	130	0,7	185	Không liên kết	0

Bảng 1: So sánh một số thông số của các dòng cột BEH

Hiệu lực cột so với tốc độ dòng

Cột nhồi hạt BEH Z-HILIC 1,7 µm cho hiệu lực tốt tương đương cột BEH HILIC và BEH Amide 1,7 µm.

Hình 2: Đồ thị thể hiện tương quan giữa hiệu lực cột với tốc độ dòng cho cột Atlantis Premier BEH Z-HILIC 1,7 µm x 2,1 mm x 50 mm. Chất phân tích là cytosinem, pha động là acetonitrile:ammonium formate 80:20, pH 3, nhiệt độ 30°C, tốc độ dòng 0,2 mL/phút.

Khả năng lưu giữ và độ chọn lọc

Ở đây, 3 dòng cột BEH là BEH Z-HILIC, BEH Amide và BEH HILIC được đem ra để so sánh về khả năng lưu giữ và độ chọn lọc với các hợp chất có cấu trúc tương tự nhau cũng như các ion mang điện.

Hình 3: Cấu trúc các chất phân tích dùng để đánh giá khả năng lưu giữ và độ chọn lọc HILIC

Hình 4 là sắc ký đồ so sánh khả năng lưu giữ và độ chọn lọc của các cột BEH với các hợp chất trung hòa. Có thể thấy cột BEH Z-HILIC cho khả năng phân tách tốt nhất với thời gian lưu phù hợp.

Hình 4: Sắc ký đồ phân tách các hợp chất trung hòa khi sử dụng cột BEH Z-HILIC, BEH Amide và BEH HILIC, tất cả các cột có kích thước 1,7 µm x 2,1 mm x 50 mm. Pha động là acetonitrile:ammonium acetate 90:10, pH 4,7 , nhiệt độ 30°C.

Với các hợp chất ion, sự khác biệt thể hiện rõ rệt. Cột Z-HILIC lưu giữ anion TS tốt hơn cột BEH Amide và cột BEH không liên kết, ngược lại với hai dòng cột trên.

Hình 5: Sắc ký đồ phân tách các hợp chất ion khi sử dụng cột BEH Z-HILIC, BEH Amide và BEH HILIC, tất cả các cột có kích thước 1,7 µm x 2,1 mm x 50 mm. Pha động là acetonitrile:ammonium acetate 90:10, pH 4,7 , nhiệt độ 30°C.

Độ tái lặp giữa những lần phân tích

Để tổng hợp được vật liệu nhồi cho cột BEH Z-HILIC, kỹ thuật ghép polymer được áp dụng để biến tính bề mặt, nhằm thu được độ tái lặp cao. Để đánh giá độ tái lặp giữa những lần phân tích, quy trình phân tích 5 chất (gồm những hợp chất acid, base và trung hòa) sử dụng chương trình pha động đẳng dòng được áp dụng. Kết quả cho thấy RSD với hệ số lưu với thymine là 2,0% và với các chất khác là từ 0,7 đến 2,2%.

Hình 6: Cấu trúc các chất phân tích để đánh giá độ tái lặp

Hình 7. A. Sắc ký đồ hỗn hợp các chất ở hình 6 với cột Atlantis Premier BEH Z-HILIC 1,7 µm x 2,1 mm x 50 mm, pha động là acetonitrile:ammonium acetate 90:10, pH 4,7, nhiệt độ 30°C; B. Thời gian lưu tương đối so với thymine sau 17 lần phân tích khi sử dụng cột Atlantis BEH Z-HILIC

Độ ổn định với pH

Để đánh giá độ ổn định với các pH khác nhau, sau mỗi lần tiêm, cột được dội qua acetonitrile:ammonium bicarbonate 60:40 (pH 11) (môi trường base) hay acetonitrile:ammonium formate (pH 2) (môi trường acid) ở nhiệt độ 70°C, tốc độ dòng. Cột sử dụng là cột Atlantis Premier BEH Z-HILIC 1,7 µm x 2,1 mm x 50 mm. Kết quả thể hiện như trong hình dưới.

Hình 8: Kết quả thử độ ổn định trong môi trường acid (pH 2)

Hình 9: Kết quả thử độ ổn định trong môi trường base (pH 11)

Kết luận

Dòng cột mới Atlantis Premier BEH Z-HILIC 1,7 µm sử dụng vật liệu là BEH gắn nhóm sulfobetaine cho hiệu lực cột cao, khả năng lưu giữ tốt, độ tái lặp tốt, ổn định trong khoảng pH rộng, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

Chi tiết xin xem thêm tại https://bit.ly/3tspWJZ