Avances en Fases Estacionarias de HPLC en Columnas HPLC de Circonio

Las columnas de HPLC basadas en sílice siguen siendo los caballos de batalla en los laboratorios de HPLC. A lo largo de los años, los avances en las tecnologías de partículas han hecho posible reducir el tamaño de 5 ma menos de 2 µm, lo que ha llevado al desarrollo de la UHPLC. La introducción adicional de tecnologías Core Shell y columnas monolíticas amplió la gama de aplicaciones y contribuyó a aumentar el rendimiento de las muestras.

Copia de diagrama esférico monodisperso
Partículas de zirconia monodispersas, esféricas y no porosas

Propiedades de los Portadores de Zirconia

La principal limitación de las columnas de sílice es la disponibilidad de un rango de pH entre 2 y 8 y temperatura ambiente. Por otro lado, los soportes de Zirconia exhiben estabilidad operativa en todo el rango de pH y temperaturas de funcionamiento de hasta 200°C.

Ácido de Lewis

La zirconia o ZrO2 es un óxido en el que el átomo de Zr actúa como un ácido de Lewis, es decir, acepta un par de electrones debido a la presencia de un orbital vacío. Esta característica proporciona una selectividad mejorada sobre las columnas de sílice convencionales.

Capacidad de adsorción:

La capacidad de adsorción es mayor en comparación con los envases de sílice.

Resistencia química

Alta resistencia a soluciones ácidas y básicas. La retención de analitos básicos y ácidos se puede controlar con precisión cambiando el pH del medio en todo el rango disponible.

Tipos de fases

Hay disponibles cuatro productos químicos de superficie basados ​​en actividades de superficie que aumentan significativamente la selectividad y la retención para mejorar las separaciones

Zirconia recubierta de polibutadieno

La fase es similar a la fase inversa con sílice C18, pero tiene las siguientes ventajas:

  • Rango de pH disponible 1 - 13
  • Estabilidad de temperatura hasta 200°C
  • Menos hidrófobo que C18 y adecuado para separaciones con aminas y bases

Zirconia-C18

  • Partículas de zirconia porosas recubiertas de carbono modificadas covalentemente con grupos C18.
  • La selectividad es bastante diferente de las columnas C18 convencionales
  • Se puede usar en todo el rango de pH (1 - 14) junto con capacidades de alta temperatura (hasta 200 °C)

Zirconia – poliestireno

  • Las partículas de zirconio poroso se modifican con poliestireno reticulado.
  • Tolera soluciones muy acuosas hasta (hasta un 100 % de agua pura)
  • Rango de pH operativo 1 – 13
  • Útil para la separación de compuestos hidrofóbicos y aminas
  • Sin requisitos para el requisito de acoplamiento iónico
  • Reducción de residuos de compuestos básicos en comparación con las juntas a base de sílice
  • Proporciona separaciones de intercambio iónico y de fase inversa en modo mixto

Carbón de circonio

  • Las partículas porosas de zirconio recubiertas de carbono proporcionan una mejor retención de los compuestos polares
  • Superficie muy hidrófila
  • Útil para la separación de isómeros y diastereómeros
  • Buena retención de compuestos aromáticos de anillos fusionados

cuidado de la columna

Las columnas contaminadas pueden degradar la forma de los picos, afectar los tiempos de retención, provocar una alta contrapresión y aumentar el ruido de base. Debe evitarse el uso de concentraciones superiores a 25 mM de fosfato, acetato, tampones de carbonato/bicarbonato y sales. Los aniones como los ácidos carboxílicos, el fluoruro y el fosfato se absorben fuertemente en las columnas de zirconio. Los pasos recomendados para la regeneración de la columna son:

  1. Enjuague con una mezcla 20:80 de acetonitrilo e hidróxido de amonio pH 10 para 50 volúmenes de columna seguido de 10 volúmenes de columna de agua
  2. Repita con una mezcla 20:80 de acetonitrilo y ácido nítrico 0,1 M para los mismos volúmenes de columna
  3. Enjuague con metanol puro, acetonitrilo, isopropanol o tetrahidrofurano para 20 volúmenes de columna. Las columnas HPLC de zirconio requieren los mismos disolventes con al menos un 20 % de THF

Almacenamiento

  • Las columnas HPLC de zirconio no deben almacenarse en tampón de fosfato. El procedimiento de almacenamiento recomendado es:
  • Durante la noche – 10 volúmenes de modificador orgánico/agua
  • Almacenamiento a largo plazo: 10 volúmenes de hidróxido de amonio de pH 10 seguidos de 10 volúmenes de 50:50 de modificador orgánico/agua

Hemos visto que las fases inversas basadas en zirconio ofrecen una amplia variedad de selectividad y retención. Los beneficios adicionales de la química de la columna, el pH y las temperaturas extremas se suman a la versatilidad de las aplicaciones. Un artículo posterior sobre el empaquetado de fases estacionarias monolíticas le presentará nuevos avances en las fases estacionarias.

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Analista de Laboratorio

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