Новые высокогидрофильные сорбенты с привитыми полимерными слоями для жидкостной хроматографии
Аннотация
Целью работы являлось получение новых многофункциональных неподвижных фаз с повышенной гидрофильностью и их применение в режиме ионной и гидрофильной хроматографии. Сорбенты получали путем последовательного ковалентного закрепления разветвленного полиэтиленимина и полиэлектролитов, синтезированных из диэпоксида и вторичного амина, на поверхности эпоксидированного полистирол-дивинилбензола. Для увеличения степени экранирования полимерной матрицы осуществлялась дополнительная полимеризация глицидола в функциональном слое сорбента при повышенном pH реакционной среды.
Синтезированные фазы обладают повышенной гидрофильностью по сравнению с большинством сорбентов на основе сополимера стирола и дивинилбензола с ковалентно привитыми слоями. Об этом в режиме ионной хроматографии свидетельствует снижение относительного удерживания поляризуемых анионов, слабо гидратированных оксогалогенидов (вплоть до изменения порядка элюирования бромат-иона) и галогенуксусных кислот. В режиме гидрофильной хроматографии повышенная гидрофильность фаз подтверждается ростом факторов удерживания полярных аналитов, а также обращением порядка элюирования аскорбиновой и никотиновой кислот по сравнению с фазами на основе полистирол-дивинилбензола, представленными в литературе. Отмечена невысокая эффективность полученных неподвижных фаз в режиме ионной хроматографии, связанная с замедленным массопереносом в объемном полимерном функциональном слое. В режиме гидрофильной хроматографии негативное влияние полимерного слоя на эффективность проявляется меньше из-за предположительно меньшей толщины части функционального слоя, задействованного в этом режиме.
Предложенный способ синтеза сорбентов обеспечил повышение эффективности, селективности и разделяющей способности сорбентов в режиме гидрофильной хроматографии по сравнению с фазами на основе сополимера стирола и дивинилбензола, описанными ранее в литературе. Полученный высокогидрофильный сорбент позволил разделить смесь 9 азотистых оснований и нуклеозидов за 18 мин, 6 витаминов за 24 мин и 8 сахаров за 11 мин. Таким образом, предложенный в данной работе способ гидрофилизации матрицы перспективен для улучшения хроматографических характеристик фаз в гидрофильном режиме и может быть использован при создании сорбентов с повышенной селективностью и эффективностью.
Скачивания
Литература
Wan Q.-H. Mixed-Mode Chromatography Principles, Methods, and Applications. 1 ed. Singapore, Springer, 2021: 482 p. https://doi.org/10.1007/978-981-16-5485-5
Weiss J. Handbook of ion chroma-tography. 4 ed. Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016, 1576 p. https://doi.org/10.1002/9783527651610.
Chambers T.K., Fritz J.S., Effect of polystyrene-divinylbenzene resin sulfona-tion on solute retention in high-performance liquid chromatography, J. Chromatogr. A, 1998; 797: 139-147. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(97)01208-9
Kuznetsova O.I., Zatirakha A.V., Smolenkov A.D., Shpigun O.A., Tataurova O.G., Novel anion exchangers based on polystyrene-divinylbenzene with hydro-philic spatially distant functional groups, Sorbtsionnye i khromatograficheskiye protsessy, 2012; 12(6): 940-948. (In Russ.)
Liu J., Wang Y., Cheng H., Wang N., Wu S., Zhang P., Zhu Y., High-capacity anion exchangers based on poly (glycidyl-methacrylate-divinylbenzene) micro-spheres for ion chromatography, Talanta, 2016; 159: 272-279. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2016.06.034
Shen Y., Geng H., Zhang F., Li Z., Yang B., A polyethyleneimine-functionalized polymer substrate polar sta-tionary phase, J. Chromatogr. A, 2023; 1689: Article 463711. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2022.463711
Shchukina O.I., Zatirakha A.V., Uzhel A.S., Smolenkov A.D., Shpigun O.A., Novel polymer-based anion-exchangers with covalently-bonded func-tional layers of quaternized polyethylene-imine for ion chromatography, Anal. Chim. Acta, 2017; 964: 187-194. https://doi.org/10.1016/j.aca.2017.01.062
Zhang K., Lou C., Zhu Y., Zhi M., Zeng X., Shou D., Covalently grafted anion exchangers with linear epoxy-amine func-tionalities for high-performance ion chro-matography, Talanta., 2019; 194: 485-492. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.10.062
Chikurova N.Yu., Gorbovskaia A.V., Stavrianidi A.N., Fedorova E.S., Shemyakina A.O., Buryak A.K., Uzhel' A.S., Chernobrovkina A.V., Shpigun O.A., Novel adsorbents for the determination of amino acids in soil extracts by hydrophilic interaction liquid chromatography with mass spectrometric detection, J. Anal. Chem., 2023; 78: 922-932. https://doi.org/10.1134/S1061934823070043
Gorbovskaya A.V., Popkova E.K., Uzhel' A.S., Shpigun O.A., Zatirakha A.V., Resins based on polystyrene–divinylbenzene with attached hydrophi-lized polyethyleneimine for ion and hydro-philic interaction liquid chromatography, J. Anal. Chem., 2023; 78: 748-758. https://doi.org/10.1134/s1061934823060060
Popov A.S., Spiridonov K.A., Uzhel A.S., Smolenkov A.D., Chernobrovkina A.V., Zatirakha, A.V., Prospects of using hyperbranched stationary phase based on poly(styrene-divinylbenzene) in mixed-mode chromatography, J. Chromatogr. A, 2021; 1642: Article 462010. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.462010
Geng H., Wang Z., Zhang F., Li Z., Yang B., A hyperbranched polyglycerol-functionalized polymer polar stationary phase, J. Chromatogr. A, 2022; 1670: Arti-cle 462946. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2022.462946
Geng H., Jing J., Zhang F., Zhang F., Yang B., A polar stationary phase ob-tained by surface-initiated polymerization of hyperbranched polyglycerol onto silica, Talanta, 2020; 209: Article 120525. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.120525
Pohl C.A., Novel method for ma-nipulation of anion-exchange selectivity by derivatizing hydroxyl groups in the prox-imity of quaternary nitrogen ion-exchange sites with glycidol, Talanta, 2018; 177: 18-25. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2017.09.042
Gorbovskaia A.V., Popkova E.K., Uzhel' A.S., Shpigun O.A., Mixed-mode highly hydrophilic polymer-based station-ary phases with grafted polyethylenimine and polyglycidol, J. Anal. Chem., 2024; In press.
Zatirakha A., Pohl C.A., Hybrid grafted and hyperbranched anion exchang-ers for ion chromatography, J. Chromatogr. A, 2023; 1706: Article 464218. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2023.464218
Chikurova N.Yu., Prosuntsova D.S., Stavrianidi A.N., Staroverov S.M., Ananieva I.A., Smolenkov A.D., Cher-nobrovkina A.V., Novel mixed-mode ad-sorbents for HPLC based on different sub-strates modified with eremomycin, J. Anal. Chem., 2023; 78: 592-604. https://doi.org/10.31857/S0044450223050031
Schmitt M., Egorycheva M., Fre-richs D., Fiedler S., Graumann P., Seubert A., Factors affecting mixed-mode retention properties of cation-exchange stationary phases, J. Chromatogr. A, 2023; 1695: Ar-ticle 463934. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2023.463934
