El
Carbón Poroso Grafitizado (PGC) es una fase estacionaria única formada
por láminas planas de átomos de carbono dispuestos hexagonalmente con
una valencia determinada, como en una molécula aromática polinuclear muy
grande. HyperCarb es diferente a las fases tradicionales unidas
químicamente a sílice tanto en su estructura como en sus propiedades
retentivas, permitiendo una estabilidad total frente al pH y la
retención y separación de moléculas altamente polares. Las columnas
HyperCarb resultan ideales para solucionar problemas de
separación, tanto en HPLC de Fase Normal o de Fase Reversa y es perfecta
en aplicaciones LC/MS.
Retención y Resolución
El mecanismo de
retención de HyperCarb es muy dependiente tanto de la polaridad como de
la planaridad (forma) del soluto. Estos mecanismos específicos de
interacción permiten la retención con éxito de analitos que no pueden
separarse en condiciones típicas de Fase Reversa. La eliminación
de tampones complejos o reactivos de par iónico, y el uso de mayores
concentraciones de modificadores orgánicos para analitos polares
permiten una mayor compatibilidad con técnicas de detección del tipo MS.
La retención en HyperCarb resulta de la combinación de dos mecanismos:
1. Adsorción
La interacción del analito con HyperCarb depende en gran medida del
área molecular en contacto con la superficie de grafito, y también del
tipo y posición de los grupos funcionales en relación con la superficie
de grafito en el punto de contacto.
2. Interacciones de inducción de carga con la superficie polarizable
El segundo mecanismo, dipolo de inducción de carga, explica la
fuerte retención de compuestos polares. Al acercarse un compuesto polar
a la superficie se crea un dipolo de inducción, aumentando la
atracción entre el analito y la superficie de grafito.. Estas cargas no
han de confundirse con la carga total iónica de la molécula, como sucede
en un compuesto básico ionizado en condiciones de pH ácido. El
mecanismo de inducción dipolar se debe estrictamente a la interacción de
la carga electrostática de la molécula polar con la superficie del
grafito.
Los fuertes mecanismos
de interacción con HyperCarb permiten el uso de columnas más cortas
durante el proceso de desarrollo de métodos. En la mayoría de los casos
columnas de 100mm resultan más que suficientes para obtener una
separación.
Mayor Retención de
Analitos Polares
En la Cromatografía de Fase Reversa típica, la retención de un analito
se relaciona directamente con su hidrofobicidad: a mayor hidrofobicidad
mayor retención. De la misma manera a medida que la polaridad del
analito aumenta, las interacciones analito-solvente empiezan a dominar y
la retención disminuye. Esta observación resulta cierta para la mayoría
de los sistemas de fase reversa con la excepción de HyperCarb, en la
que, en algunos casos, retención puede aumentar con la polaridad del
analito. Este fenómeno, ilustrado en la imagen de la derecha en la que
se muestra cómo la retención aumenta al aumentar la polaridad del
analito frente al caso opuesto de una fase reversa tipo PS-DVB, se
denomina "efecto de retención polar en el grafito" (PREG). Esta
propiedad hace que las columnas HyperCarb resulten particularmente
útiles en la separación de compuestos altamente polares (con un log P
tan bajo como -4) que se retienen con mucha dificultad en fases silíceas
basadas en cadenas alquílicas. a retención de compuestos polares puede
conseguirse en HyperCab sin condiciones de par iónico o con fases
móviles complejas.
Rango de pH ampliado
Otra de las ventajas clave de Hypercarb es la extrema estabilidad de la
fase al ataque físico o químico.
Debido a las características únicas del medio, puede resistir el ataque
químico en todo el rango de pH de 0 a 14, permitiendo aplicaciones a pH
que son incompatibles en columnas basadas en sílice.
Las columnas Hypercarb permiten una mayor selección de tampones y a
mayores presiones y temperaturas.
Los ejemplos muestran la estabilidad de Hypercarb en el análisis de
glucobiósidos a pH 11 con una fase móvil de NaOH y a pH 12 durante 93
días.
Separación de
Compuestos Estructuralmente Relacionados
Las columnas HyperCarb puede diferenciar entre dos analitos muy
relacionados como isómeros o series homólogas por dos vías: la
naturaleza de su superficie y la forma espacial del analito. Mientras
que en columnas C18 no hay discriminación entre grupos metilénicos y
metílicos, en HyperCarb se observa un gran aumento de la resolución, tal
como se muestra en la figura. La resolución de los analitos se basa en
su ajuste a la superficie de grafito, y permite la separación
cromatográfica de compuestos muy similares como en la separación de los
diastereoisómeros del antibiótico Axetil. La columna HyperCarb ofrece
tanto una mejora significativa en resolución frente a una columna C18
clásica como un cambio en el orden de elución.
Ideal para el
análisis de Compuestos Polares en Fase Reversa y LC/MS
El análisis de compuestos muy polares puede ser muy difícil cuando las
fases hidrofóbicas combinadas con las fases móviles adecuadas para MS no
ofrecen la retención necesaria para resolver y cuantificar estos
compuestos. Hypercarb supera estos inconvenientes porque:
- Retiene y separa
compuestos muy polares con fases móviles "adecuadas" para MS como
0.1% de ácido fórmico o acético y bajas concentraciones de tampones
volátiles como acetato o formiato de amonio.
- Puede usarse con
altas concentraciones de modificadores orgánicos en la fase
móvil, que mejora la nebulización con técnicas de ionización a
presión atmosférica, mejorando la sensibilidad del análisis.
- Permite columnas
más cortas y menores diámetros sin comprometer la capacidad, y
muchas veces con mayor sensibilidad. Loas caudales con columnas de
bajo diámetro o capilares son más compatibles con las técnicas MS.
- Es estable con
cualquier fase móvil y no causa sangrado porque no hay modificadores
de la superficie porosa de HyperCarb
HyperCarb en HPLC de
Temperatura Ultra Alta
El uso de temperaturas muy altas (hasta 200 ºC) en UHT-LC generalmente
reduce la retención y tiene las siguientes ventajas:
- Mayor Velocidad.
Además de reducir el factor de capacidad con la temperatura, se
reduce la viscosidad de la fase móvil permitiendo el uso de mayores
caudales para separaciones más rápidas, sin comprometer la eficacia
o sobrepasar los límites de presión del sistema.
- Mayor Capacidad.
La reducción de la viscosidad de la fase móvil a mayores
temperaturas mejora la transferencia de masa del soluto entre la
fase móvil y estacionaria, resultando en picos más eficientes, más
estrechos y de mayor capacidad.
- Mayor
Sensibilidad. Picos más estrechos mejoran la relación
señal/ruido. Además en UHT-LC en combinación con detección ESI y
APCI, la fase móvil llega a la fuente de iones a temperatura elevada
que ayuda en los procesos de evaporación y desolvatación, aumentando
la eficiencia de ionización y, en consecuencia, la sensibilidad
analítica.
La temperatura puede
también afectar la selectividad. Este efecto puede ser pequeño en
especies neutras, pero más significativo en compuestos ionizados, puesto
que el pH de la fase móvil y el pKa del soluto pueden cambiar con la
temperatura.
Estabilidad a Alta
Temperatura
UHT-LC requiere unas determinadas especificaciones en términos de
estabilidad de la columna. as columnas con fases basadas en sílice, las
más usuales en HPLC de fase reversa, no deberían usarse por encima de
los 60-80 ºC. A estas temperaturas extremas, pueden suceder tanto la
hidrólisis del enlace organosilánico como de la sílice. HyperCarb es la
fase estacionaria ideal para UHT-LC, puesto que no resulta afectada por
la degradación térmica o física a alta temperatura ni por la fase móvil
usada. Además en UHT-LC/MS no hay sangrado de fase. En esta aplicación
ha de evitarse partes en PEEK que no son estables por encima de 120ºC.
Para evitar fugas en la columna, es importante que todos los componentes
sean de acero inoxidable, tal como se muestra más adelante en la lista
de la columnas disponibles |