Обращенно-фазовая ВЭЖХ на «мономерных» обращенных фазах: факторы, определяющие удерживание сорбатов
Аннотация
В кратком обзоре рассмотрены варианты характеризации «мономерных» обращенных фаз, направленные на понимание типов взаимодействий, определяющих удерживание сорбатов в жидкостной хроматографии. Рассмотрены имеющие отношение к оценке дисперсионных взаимодействий традиционные точечные (определенные при одном заданном составе подвижной фазы) методы определения удерживающей способности, гидрофобности (как метиленовой селективности); показаны их преимущества и недостатки и предложен в качестве альтернативы вариант использования карт разделения веществ по методу анализа относительного удерживания. Обращено внимание на то, что в реальных обращенно-фазовых сорбентах плотность прививки алкильных цепей в два раза менее плотная по сравнению с твердыми н-алканами. В таком случае молекулы сорбатов могут проникать внутрь привитой фазы, и такое проникновение зависит от формы молекул. Следовательно, обычные «мономерные» обращенные фазы имеют специфическую селективность по отношению к удерживанию ряда веществ с особым строением. Показано, что в литературе не уделяется достаточного внимания к различию в механизмах удерживания веществ: абсорбционного или адсорбционного, хотя в этих механизмах первостепенное значение имеют различные параметры. Более того, в двух наиболее часто применяемых в настоящее время очень интересных и информативных методах - методе линейных соотношений между энергиями сольватации (LSERs) и в гидрофобно-разностной модели (The hydrophobic-subtraction model) этой характеристике не уделено должного внимания. В методе линейных соотношений не дифференцированы сорбаты, удерживающиеся по различным механизмам (абсорбции или адсорбции), и получаемые заметные различия между расчетными и экспериментальными данными не удивительны. При этом интерпретация результатов анализа по методу LSERs осложнена неопределенностью доли в энергии сольватации сорбатов парциальных свойств в подвижной и в стационарной фазах, поскольку рассчитывается только их разность. Впрочем, сопоставление различных колонок в одних и тех же подвижных фазах может быть достаточно информативным. Недостатком второго подхода является не только требование использования нескольких колонок, но и требование значительных качественных различий между удерживанием сорбатов на них. Кроме того, вызывает сомнение возможность разложения всех взаимодействий на характеристические типы, поскольку в методе не используются никакие ортогональные (не зависящие от применяемого расчета) свойства сорбатов.
Скачивания
Литература
Himiya privityh poverhnostnyh soedinenij / Pod red. G.V. Lisichkina. M.: FIZMATLIT. 2003. 592 s. (in Russ.)
Deineka V.I., Burzhinskaya T.G., Deineka L.A. The Surface Structure of “Monomeric” and “Polymeric” Reversed Stationary Phases and Mechanisms of Carotenoid Separation. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2022; 58(6): 1188-1192. https://doi.org/10.1134/S2070205122060053
Zhuravlev L.T. Concentration of hydroxyl groups on the surface of amorphous silicas. Langmuir. 1987; 3: 316-318. https://doi.org/10.1021/la00075a004.
Deineka V.I., Nguyen Anh Van, Deineka L.A. Model of a Reversed Phase Grafted on Silica Gel, Russ. J. Phys. Chem. A, 2019; 93(12): 2490-2493. https://doi.org/10.1021/cr00092a005
Deineka V.I., Burzhinskaya T.G., Deineka L.A. The Surface Structure of “Monomeric” and “Polymeric” Reversed Stationary Phases and Mechanisms of Carotenoid Separation, Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 2022; 58(6): 1188-1192. https://doi.org/10.1134/S2070205122060053
Žuvela P., Skoczylas M., Jay Liu J., Ba̧czek T. Column Characterization and Selection Systems in Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography. Chem. Rev., 2018; 119: 3674-3729. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00246
Rafferty J.L., Zhang L., Siepmann J.I., Schure M.R. Retention Mechanism in Reversed-Phase Liquid Chromatography: A Molecular Perspective. Anal. Chem. 2007; 79: 6551-6558. https://doi.org/10.1021/ac0705115
Horváth C., Melander W., Molnár I. Solvophobic Interactions in Liquid Chromatography with Nonpolar Stationary Phases. J. Chromatogr. A. 1976; 125: 129-156. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)93816-0
Deineka V.I., Deineka L.A., Saenko I.I., Chulkov A.N. A Float Mechanism of Retention in Reversed-Phase Chromatography. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2015; 89: 1300-1304. https://doi.org/10.1134/S0036024415070079
Deineka V.I., Burzhinskaya T.G., Deineka L.A. Separation of carotenoids during reversed-phase HPLC: retention mechanism and methylene selectivity on a monomeric stationary phase. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2022; 22(4): 393-405. (In Russ.). https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/1056
Carr P.W., Li J., Dallas A.J., Eikens D.I. et al. Revisionist Look at Solvophobic Driving Forces in Reversed-Phase Liquid Chromatography. J. Chromatogr. A, 1993; 656: 113-133. https://doi.org/10.1016/0021-9673(93)80800-N
Carlos A. Gonzalez Standard Reference Material® 870 Column Performance Test Mixture for Liquid Chromatography / National Institute of Standards & Technology Certificate of Analysis. Gaithersburg, MD 20899. 2016. https://www.hplc.eu/Downloads/NIST_SRM_870.pdf
Claessens H.A., van Straten M.A., Cramers C.A., Jezierska M. et al. Comparative study of test methods for reversed-phase columns for high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr. A, 1998; 826: 135-156. https://doi.org/0.1016/S0021-9673(98)00749-3.
Deineka V.I., Oleinits E.Yu., Blinova I.P., Deineka L.A. Comparing Two Versions of a Separation Map in Reversed Phase Liquid Chromatography. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2022; 96(8): 1768-1772. https://doi.org/10.1134/S0036024
Moldoveanu S.C. HPLC Analysis. Ch. 9 / In: Essentials in Modern HPLC Seperations. Serban C. Moldoveanu, Victor David. Elsevier. 2012. 550 p.
Deineka V.I. Relative retentions analysis in reversed-phase HPLC. Columns standardization. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2006; 6(4): 596-01. (In Russ.)
Deineka V.I., Nguyen Anh Van, Deineka L.A. Model of a Reversed Phase Grafted on Silica Gel. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2019; 93(12): 2490-2493. https://doi.org/10.1134/S0036024419120057
Czauderna M., Kowalczyk J. HPLC Separation of Some Unsaturated and Saturated Fatty Acids. Chem. Anal. (Warsaw)., 2002; 47: 867-882. https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-article-BPP1-0031-0019
Kurbatova S.V., Shumskaya N.Yu. Issledovanie vzaimosvyazi mezhdu strukturoj i hromatograficheskim povedeniem karbonil'nyh proizvodnyh adamantana v usloviyah obrashchenno-fazovoj VEZHKH, Vestnik SamGU. Estestvennonauchnaya seriya. 2004. Vtoroj spec. vypusk. 123-130. (In Russ.)
Stahl W., Sundquist A.R., Hanusch M., Schwarz W. et al. Separation of β-Carotene and Lycopene Geometrical Isomers in Biological Samples. Clin. Chem., 1993; 39/5: 810-814. https://doi.org/10.1093/clinchem/39.5.810
Saleh M.H., Tan B. Separation and Identification of Cis/Trans Carotenoid Isomers. J. Agric. Food Chem. 1991; 39: 1438-1443. https://doi.org/10.1021/jf00008a015.
Deineka V.I., Burzhinskaya T.G., Deineka L.A., Blinova I. P. Determination of Carotenoids of Tomato Fruits of Different Colors. J. Anal. Chem. 2021; 76(2): 196-203. https://doi.org/10.1134/S1061934820120060
Engelhardt H., Nikolov M., Arangio M., Scherer M. Studies on Shape Selectivity of RP Cl8-Columns. Chromatographia. 1998; 48(3/4): 186-189. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/BF02467669.pdf
Deineka V.I., Deineka L.А., Blinova I.P., Коstenko М.О., Оleinitz Е.Yu. About chromatographic behavior of flavonoids in reversed-phase HPLC. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2016; 16(3): 377-383. (In Russ.)
Gritti F., Guiochon G. Effect of the endcapping of reversed-phase high-performance liquid chromatography adsorbents on the adsorption isotherm. J. Chromatogr. A. 2005; 1098: 82-94. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2005.08.045
Wilson N.S., Gilroy J., Dolan J.W., Snyder L.R. Column selectivity in reversed-phase liquid chromatography VI. Columns with embedded or end-capping polar groups. J. Chromatogr. A. 2004; 1026: 91-100. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2003.11.041
Vyňuchalová K., Jandera P. Selectivity Tests of Stationary Phases for Reversed-Phase HPLC. Anal. Lett. 2011; 44(9): 1640-1662. https://doi.org/10.1080/00032719.2010.520393
Deineka V.I. A New Method for Assessing the Effect of Residual Silanol Groups on Total Retention in Reversed-Phase HPLC. J. Anal. Chem. 2007; 62(7): 665-668. https://doi.org/10.1134/S106193480707009X
Kamlet M.J., Taft R.W. Linear solvation energy relationships. Local empirical rules – of fundamental laws of chemistry? A reply to the chemometricians. Acta Chem. Scand. B. 1985; 39: 611-628. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.41b-0589
Sadek P.C., Carr P.W., Doherty R.M., Kamlet M.J. et al. Study of Retention Processes in Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography by the Use of the Solvatochromic Comparison Method. Anal. Chem. 1985; 57: 2971-2978. https://doi.org/10.1021/ac00291a049
Tan L.C., Carr P.W., Abraham M.H. Study of retention in reversed-phase liquid chromatography using linear solvation energy relationships I. The stationary phase. J. Chromatogr. A. 1996; 752: 1-18. https://doi.org/10.1016/S0021-673(96)00459-1
Abraham M.H., McGowan J.C. The Use of Characteristic Volumes to Measure Cavity Terms in Reversed Phase Liquid Chromatography. Chromatographia. 1987; 23(4): 243-246. https://doi.org/10.1007/BF02311772
Abraham M.H., Whiting G.S., Doherty R.M., Shuely W.J. Hydrogen bonding XVI. A new solute solvation parameter, πH2, from gas chromatographic data. J. Chromatogr. 1991; 587: 213-228. https://doi.org/10.1016/0021-9673(91)85158-C
Zhai J., Cfrr P.W. Comparison of the Retention Characteristics of Aromatic and Aliphatic Reversed Phases for HPLC Using Linear Solvation Energy Relationships. Anal. Chem. 1998; 70: 3619-3628. https://doi.org/10.1021/ac980173v
Wilson N.S., Nelson M.D, Dolan J.W., Snyder L.R. et al. Column selectivity in reversed-phase liquid chromatography. I. A general quantitative relationship. J. Chromatogr. A. 2002; 961: 171-193. https://doi.org/10.1016/s0021-9673(02)00659-3
Snyder L.R., Dolan J.W., Carr P.W. The hydrophobic-subtraction model of reversed-phase column selectivity. J. Chromatogr. A. 2004; 1060: P. 77-116. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2004.08.121
