Characterization of ionic interactions of different stationary phases and their comparison in liquid chromatography

Abstract

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na mix mód chromatografii, konkrétně na podrobný popis dvou kolon, které vykazují smíšený interakční mechanizmus - AcclaimTM WAX-1 and AcclaimTM WCX-1. Stacionární fáze těchto kolon poskytují kombinaci reverzního a iontově výměnného interakčního/retenčního mechanizmu. Podrobná charakterizace iontových interakcí poskytovaných stacionárními fázemi byla umožněna na základě vývoje dvou nových metod mísení pufrů o různé hodnotě pH přímo v chromatografickém přístroji. Nově vyvinuté metody mohou být univerzálně využity na podobná měření. Zatímco kolona WAX-1 poskytuje protonovatelnou sekundární aminoskupinu, kolona WCX-1 obsahuje karboxylovou skupinu, která je nositelkou opačného náboje v určitém rozmezí pH. Celá charakterizace byla provedena měřením retence analytů o různé polaritě a náboji v definovaném rozsahu pH (2,5 - 7,5 v intervalech po 0,5 jednotce pH). Výsledky prokázaly, že chování stacionárních fází se mění se změnou pH mobilní fáze, což je způsobeno disociací/protonizací iontově výměnné funkční skupiny stacionární fáze. Kolona WAX-1 ztrácí svůj pozitivní náboj nad pH 5 a kolona WCX-1 získává záporný náboj kolem pH 3. Tyto závěry byly získány z grafů závislostí retenčního času na pH pro rozličné analyty. Zatímco retence neutrálních analytů se neměnila se...

This work is focused on mixed mode chromatography, a characterisation of 2 mixed mode columns in particular - AcclaimTM WAX-1 and AcclaimTM WCX-1, both of these stationary phases yielding a combination of reversed phase and ion exchange separation mechanisms. The characterisation was carried out thanks to two newly developed buffer mixing system optimalizations, that can be universally used on the high performance liquid chromatography instrument. While the first column introduces a protonable secondary amine group to the separation process, the latter contains a weak carboxylic group also charged in a range of pH, bearing an opposite charge. The characterisation process was done by measuring retention of analytes of various polarity and charge, in a defined pH range (2.5 - 7.5 in 0.5 steps). The behaviour of the stationary phases was proven to change with a shift in mobile phase pH, as it affected the dissociation/protonation of the ion exchange groups present in the column. The WAX-1 column starts to lose its positive charge above approximately the pH of 5 while the WCX-1 column appears to gain a negative charge near and above a pH of 3. This was determined thanks to data evaluation from graphs where retention time dependences on pH were plotted for various analytes. While the retention of...