Un protocole pour l’utilisation de colonnes de chromatographie liquide à haute performance en flux réactionnel pour les méthodes utilisant la dérivation post-colonne (PCD) est présenté.
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Un protocole pour l’utilisation de colonnes de chromatographie liquide à haute performance en flux réactionnel pour les méthodes utilisant la dérivation post-colonne (PCD) est présenté.
Un protocole pour l’utilisation de colonnes de chromatographie liquide à haute performance en flux réactionnel pour les méthodes utilisant la dérivation post-colonne (PCD) est présenté. L’une des principales difficultés rencontrées dans l’adaptation des PCD aux systèmes et colonnes HPLC modernes est la nécessité de disposer de bobines réactionnelles de grand volume qui permettent le mélange des réactifs, puis la réaction de dérivatisation. Ce grand volume mort de colonne entraîne un élargissement de la bande, ce qui entraîne une perte de l’efficacité de séparation observée et de la détection de la sensibilité. Dans la dérivatisation post-colonne à flux réactionnel (RF-PCD), le(s) réactif(s) de dérivatisation sont pompés contre l’écoulement de la phase mobile dans un ou deux des orifices extérieurs de la colonne d’écoulement réactionnel où ils sont mélangés à l’effluent de la colonne à l’intérieur d’une fritte logée à l’intérieur du raccord d’extrémité de la colonne. Cette technique permet un mélange plus efficace de l’effluent de la colonne et du ou des réactifs de dérivatisation, ce qui signifie que le volume des boucles de réaction peut être minimisé, voire éliminé complètement. Il a été constaté que les méthodes PCD-RF sont plus performantes que les méthodes PCD conventionnelles en termes d’efficacité de séparation observée et de rapport signal/bruit. Un autre avantage des techniques RF-PCD est la possibilité de surveiller les effluents provenant du port central dans leur état sous-ivatisé. La RF-PCD a actuellement été testée sur une gamme relativement restreinte de réactions post-colonne, cependant, il n’y a actuellement aucune raison de suggérer que la RF-PCD ne pourrait pas être adaptée à une ou deux composantes existantes (tant que les deux réactifs sont ajoutés en même temps) réaction de dérivation post-colonne.
Chromatographie haute performance liquide (HPLC) couplée à la colonne après dérivatisation (PCD) est un outil puissant qui est utile dans la résolution d'un certain nombre de questions dans le laboratoire d'analyse. Il peut être utilisé pour détecter des composés qui sont par ailleurs indétectable à la série de détecteurs disponibles 1,2, augmenter le signal de l'analyte cible, ce qui permet aux limites inférieures de détection et la quantification ou de manière sélective 05/03 dérivatiser un analyte cible, afin d'éviter les effets de matrice 6. Les réactions PCD couramment utilisés comprennent la réaction des amines, telles que des acides aminés, avec l' ortho-phthaladehyde 7-9, ou ninhydrine 9,10 11,12 fluorescamine, la dérivatisation d'espèces réactives de l' oxygène (ERO) avec le 2,2-diphényl 1-picrylhydrazil radicaux DPPH (•) ou 13,14 2,2'-azino-bis (acide 3-éthylbenzothiazoline-6-sulfonique (ABTS) 15,16, et l'utilisation du réactif iodure azoture pour dériver du soufre ccomposés ontenant 17,18.
Il existe, cependant, de nombreux inconvénients à l'utilisation de réactions de PCD avec des systèmes HPLC 6. Parmi ceux - ci principalement l'utilisation de bobines de réaction entre le point d'addition du réactif de dérivatisation (s) et le détecteur, ce qui permet le temps de mélange et la réaction se produise 8. Ces réactions boucles ont souvent des volumes de 500 ul ou plus, ce qui est important par rapport au volume du reste du système HPLC 19. L'utilisation de ces réactions à volume élevé entraîne une augmentation de boucles élargissement du pic par rapport à celle qui serait observée en l'absence de la boucle de réaction. Il en résulte, des pics plus courts plus larges qui ont des limites plus élevées de quantification et de détection et négativement effets que la résolution chromatographique. Les figures 1 et 2 mettre en évidence la détérioration de la forme des pics qui résultent de l'addition de divers volumes de boucle de réaction post-colonne. cette analysea été réalisée avec une composition de phase mobile de 94% de methanol et de 6% d'eau Milli-Q. Le débit de la phase mobile d'écoulement était de 1 ml / min, le volume d'injection était de 20 ul et l'analyse de la longueur d'onde est de 265 nm. Des bobines de faire varier les volumes morts de 20 pi à 1000 pi ont été insérées entre la colonne et le détecteur pour simuler les effets de la boucle de réaction un volume mort dans les procédés de PCD. Ces boucles ont été préparés à partir d'un tube de diamètre intérieur 0,5 mm en acier inoxydable. L'expérience a été effectuée sur un système HPLC constitué d'un dispositif de commande (SCL-10Avp), un faible gradient de pression de soupape (LCM-10ALVP), une pompe (LC-20ad), un injecteur (SIL-10ADVP), et un détecteur (PDA SPD-M10ADVP). La phase mobile est pompée à travers un dégazeur avant l'introduction dans le système HPLC. La séparation a été effectuée en utilisant un x 4,6 mm id 5 um colonne de 250 mm. Les conditions expérimentales ont été choisies pour être typique de réactions PCD qui ont récemment été publiés dans la littérature.
lela plus simple, la configuration du réacteur à colonne de poste le plus commun est appelé un réacteur tubulaire non segmenté qui est effectivement un long tube mince à travers lequel le liquide peut couler et la réaction peut avoir lieu. Dans ce pic système élargissement dépend non seulement sur le volume mort ajouté au système, mais aussi le diamètre intérieur du tube , comme mis en évidence par Iijima et al. , 8. En outre, la géométrie de la bobine joue un rôle dans la marque élargissement observée. Stewart a indiqué que 20 l' enroulement du réacteur modifie les profils d'écoulement secondaire, ce qui entraîne un meilleur mélange, ce qui signifie que le volume mort peut être réduite au minimum. Il a été déclaré que l' élargissement des pics est pas significative lors de l' utilisation d' un tube ouvert tricoté bobine 21. Lors de l'élargissement du pic est trop grande, d' autres types de réacteurs peuvent également être considérés 20,22. Ceux-ci peuvent comprendre des réacteurs à lit ou réacteurs à écoulement segmenté. Ces réacteurs sont particulièrement utiles pour des réactions lentes qui seraient autrement require grande réaction des boucles. Comme réacteurs tubulaires non-segmentés sont les types les plus courants de réacteurs utilisés dans les applications PCD, le reste de cet article traite de ce type de configuration du réacteur.
La conception de la colonne d'écoulement de réaction (RF) comprend un raccord d'extrémité à orifices multiples qui permet la phase mobile pour sortir (ou entrée) de la colonne à travers un seul port situé dans la zone centrale radiale de la colonne ou trois ports situés à l'extérieur région de paroi de la colonne (voir figure 3). Ces deux courants sont séparés au moyen d'un raccord d'extrémité contenant une fritte poreuse centrale qui est entourée par un anneau imperméable qui est à son tour entourée par une fritte poreuse externe qui se prolonge vers la paroi de la colonne. En raison de l'écoulement imperméable bague de croix centrale est pas possible entre les deux régions poreuses.
Au cours de la Chromatographie d'écoulement de réaction, le réactif (s) de dérivation sont pompés à l'encontre du sens d'écoulement de la phase mobile dans une ou two des orifices extérieurs de la colonne d'écoulement de réaction. L'éluant de la colonne est mélangée avec le réactif (s) de dérivatisation dans la fritte externe et transmis au détecteur à travers un orifice externe libre. écoulement de réaction peut être utilisé soit pour un dérivé réactif unique (1 port du réactif de dérivatisation, 1 port pour passer l'éluant de la colonne au détecteur et 1 port bloqué) ou d'un système réactif à deux (2 ports pour les réactifs de dérivatisation et 1 port passer la colonne éluant au détecteur). Le débit du courant central peut soit être utilisé pour détecter l'éluant de la colonne dérivatisé, la détection efficace de multiplexage 23, ou passé à perdre.
Une technique de réglage principal qui est disponible lors de l'exécution chromatographie RF-CPD est le rapport entre les flux centraux et périphériques. Le rapport optimal pour chaque dérivatisation dépend d'un certain nombre de facteurs, tels que l'écoulement central sera détecté ou transmis à déchets. Par conséquent, une fois que le rapport optimal a été déterminé, Il faut veiller à ce que le rapport de débit correct est réalisé avant chaque exécution en cours d'exécution.
Il a été constaté que l'utilisation d'une fritte pour mélanger le courant colonne d'éluant et le réactif de dérivatisation dans les résultats RF-CPD dans un mélange plus efficace par rapport à des techniques de mélange classiques qui emploient typiquement une pièce en T à zéro du volume mort ou de faible volume mort W- pièce à mélanger les deux courants. Ceci a permis l'utilisation de relativement petites boucles de réaction, voire la suppression de la boucle de réaction au total. La diminution des résultats de la taille de réaction en boucle pics plus par rapport aux méthodes traditionnelles de dérivatisation post-colonne. Cela signifie que, en dépit du fait que la totalité de l'éluant de la colonne est dérivatisé, un plus grand rapport signal sur bruit sont observés et donc des limites inférieures de détection et la quantification peut être réalisée.
Chromatographie d'écoulement de réaction a été mis au point pour surmonter les difficultés d'adaptation de la réaction de CPDs aux colonnes modernes de CLHP et de systèmes, en particulier la perte d'efficacité causée par l'élargissement de bande en raison de grands volumes morts après des colonnes causées par la nécessité d'employer la réaction de grand volume boucles. Les procédés de mélange plus efficaces RF-PCD PCD par rapport au conventionnel signifie que le volume de la boucle de réaction inférieures peuvent être employées conduisant à une augmentation de l'efficacité de la séparation observée. Par ailleurs Chromatographie RF-PCD montre à la fois le signal augmenté et diminué de bruit par rapport aux techniques de PCD classiques aboutissant à des limites inférieures de détection et la quantification par rapport aux méthodes de PCD classiques. Un autre avantage de la CPD-RF par rapport aux méthodes classiques de la CPD est la capacité à surveiller le courant dérivatisé qui est élué à partir de l'orifice central de la colonne HF ainsi que le courant dérivé qui est élué à partir de la région périphérique de la colonne. RF-PCD est relativement nouvelle mais prometteuse technique qui affiche de nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles de PCD.
Connexion de la colonne HF est réalisée pratiquement de la même manière qu'une colonne de HPLC classique avec la différence majeure étant le nombre de raccords d'extrémité sur une colonne RF. Les raccords utilisés pour connecter une colonne de HPLC standard pour le système HPLC peuvent être utilisés pour connecter une colonne RF au système HPLC.
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Attention: S'il vous plaît se référer à des fiches de données de sécurité (FDS) pour tous les matériaux et réactifs avant utilisation (c. -à- FS pour le méthanol). Assurer l'utilisation de toutes les pratiques de sécurité appropriées lors de la manipulation des solvants et chromatographie liquide haute performance (HPLC) éluant. Veiller à l'utilisation appropriée des contrôles techniques de HPLC analytique équilibre et détecteur instrumentation, et d'assurer l'utilisation des équipements de protection individuelle (lunettes de sécurité, gants, blouse, pantalon de longueur, et des chaussures fermées).
Remarque: Ce protocole décrit 3 méthodes de flux de réaction dérivatisation post-colonne (RF-PCD) techniques, chacune avec un réactif différent spécifique à la nature d'un composé chimique d'intérêt. Pour l'analyse des ROS passez à la section «1. Détection des ROS en utilisant DPPH •", pour l'analyse des amines primaires voir section "2. Détection des amines primaires en utilisant fluorescamine", et pour l'analyse des composés phénoliques passez à la section "3 . La détection des phénolsen utilisant 4-aminoantipyrine et ferricyanure de potassium ". Utiliser de l' eau ultra-pure (par exemple, l' eau Milli-Q) tout au long.
Remarque: la connexion de la colonne HF est réalisée pratiquement de la même manière qu'une colonne de HPLC classique avec la différence majeure étant le nombre de raccords d'extrémité sur une colonne RF. Les raccords utilisés pour connecter une colonne de HPLC standard pour le système HPLC peuvent être utilisés pour connecter une colonne RF au système HPLC.
1. Détection des ERO Utilisation DPPH •
2. Détection de Amines primaires Utilisation Fluorescamine
3. Détection de Phénols Utilisation 4-aminoantipyrine et Potassium Ferricyanide
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La première méthode PCD qui a été adapté pour être utilisé par RF-PCD est la dérivatisation d'antioxydants en utilisant le radical 2,2-diphényl-1-picrylhydrazil (DPPH •) 24. Cette réaction a été introduit par Koleva et al. , 25 et a été largement utilisée depuis. La détection repose sur la décoloration du DPPH • radicalaire en présence d'espèces réactives de l' oxygène, d' où la présence d'anti - oxydants se traduit par une diminution de l'absorbance observée. DPPH
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RF-PCD permet le mélange efficace du réactif de dérivatisation avec le post-colonne HPLC effluent sans l'utilisation de bobines de réaction, minimisant ainsi les effets de l'élargissement de bande et améliorer la performance de séparation. Méthodes RF-CPD ont également montré l'amélioration de la réponse du signal par rapport au procédé de détection. Camenzuli et al. 28 a été le premier à signaler l'utilisation de colonnes de flux de réaction avec DPPH • pour la détection d...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ce travail a été soutenu par UWS et ThermoFisher Scientific. L’un des auteurs (DK) accuse réception d’une bourse australienne de troisième cycle.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Instrument HPLC | Série Agilent | 1290 HPLC | |
| Pompe(s) supplémentaire(s) pour le système de dérivatisation | Shimadzu | LC-20A | |
| RF colum | PEEK non commercial | ||
| Sigma Aldrich | Z227307 | ||
| Bouchons | Fourni avec | ||
| coupe-tube PEEK | à colonne Sigma | Aldrich Z290882 | |
| Balance Balance | analytique à 4 points | ||
| Chronomètre | Equipement non scientifique Flacons | ||
| collecte Eluent | N’importe quel petit flacon à fond plat fera l’affaire, par exemple , Flacons HPLC | ||
| utilisé | |||
| Récipients pour la phase mobile et la (les) solution(s) de dérivatisationSigma | Aldrich | Z232211 | |
| Laboratoire général Verrerie | Flacons jaugés, pippettes, etc. La quantité et les volumes dépendront de la méthode de préparation de l’échantillon. | ||
| Méthanol | Sigma Aldrich | 34860 | |
| DPPH | Sigma Aldrich | D9132 | |
| Acétate d’ammonium | Sigma Aldrich | 17836 | |
| Ammoniac | Sigma Aldrich | 320145 | Acétonitrile corrosif |
| Sigma Aldrich | 34998 | ||
| Fluorescamine | Sigma Aldrich | F9015 | |
| 4- aminoantipyrène ; | Acros Organics BVBA | AC103151000 | |
| Ferricyanure de potassium | AnalaR | B10204-30 |
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