Agilent 1260 Infinity Analytical SFC System является одной из очень небольшого списка систем для сверхкритической флюидной хроматографии на базе жидкостного хроматографа Agilent 1260.
Что такое сверхкритическая флюидная хроматография?
Сверхкритическая флюидная хроматография (СФХ) — вид элюентной хроматографии, в которой в качестве основного компонента подвижной фазы используется вещество в сверхкритическом или околокритическом состоянии. Впервые возможность использования растворителя при температурах выше критической в качестве элюента в хроматографии была показана в работе Клеспера 1962 года [1], однако долгое время этот метод не находил серьезного применения ввиду недостаточного развития приборной базы. Настоящее становление данной техники пришлось на 80—90-е годы, в немалой степени благодаря обострившемуся вниманию общества к проблемам природопользования и ресурсосбережения. В ходе поиска альтернативных, более экологически приемлемых и экономически выгодных лабораторных и промышленных технологий сверхкритические флюидные технологии, и в частности СФХ, стали пропагандироваться и использоваться не только в среде исследователей-энтузиастов. Так, например, газета Нью-Йорк Таймс 19 мая 1987 года писала: «Выше определенной температуры и давления вещество может быть переведено в некое особое состояние, называемое сверхкритическим флюидом... которое нельзя встретить на Земле в обычных условиях». В 1990—2000-е годы пристальное внимание было сконцентрировано на методах разделения энантиомеров с использованием сверхкритической хроматографии, поскольку именно в этой области экономические преимущества препаративной СФХ над ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) дают особо заметный эффект. Однако в последнее время осваивается все больше новых сфер применения этого метода, ранее казавшихся недостижимыми для сверхкритической хроматографии.
Как известно, некоторые свойства сверхкритических флюидов могут быть описаны как промежуточные между свойствами газов и жидкостей. Важными для использования в хроматографии являются следующие из них:
— коэффициенты диффузии в сверхкритических средах больше коэффициентов диффузии в жидкостях;
— вязкость сверхкритических флюидов меньше вязкости жидкостей;
— растворяющая способность сверхкритических флюидов выше растворяющей способности газов.
Применительно к хроматографии это означает, что:
— возможно достижение значительно более коротких времен анализа;
— оптимальное значение линейной скорости потока в СФХ выше, чем в ВЭЖХ;
— спад давления на колонке гораздо меньше, чем в ВЭЖХ;
— возможно использование колонок большей длины;
— возможно использование гораздо более низких температур, чем в ГХ, без потери эффективности;
— возможно проведение разделений веществ с гораздо большими молекулярными массами, чем в ГХ.
Кроме вышеперечисленного, подвижная фаза в СФХ, состоящая в основном из вещества, в нормальных условиях являющегося газом, более сжимаема, чем в ВЭЖХ. Сравним, например, коэффициенты изотермического сжатия С02 и ацетонитрила:
(С02, 25 °С) = 7,3 • 10 4 мл/атм;
(С02, 10 °С) = 4,5 • 104 мл/атм;
(СН3СN 25 °С) = 4,5 • 105 мл/атм.
Было показано [2], что поток мобильной фазы в СФХ не подвержен турбулентности в отличие от подвижной фазы в ВЭЖХ, что увеличивает эффективность разделения в СФХ. Это особенно существенно в препаративной хроматографии, поскольку позволяет использовать в приборах соединительные трубки большей длины без дополнительных потерь эффективности и уширения пиков за счет турбулентных явлений.
В 60—90-е годы было изучено множество «претендентов» на роль основного компонента подвижной фазы в СФХ. Вначале рассматривались вещества, являющиеся как жидкостями, так и газами в нормальных условиях. Позднее было показано, что, несмотря на хорошие растворяющие способности у полярных жидкостей, жидкости не могут дать серьезных преимуществ по сравнению с ВЭЖХ, поскольку требуемые величины вязкости и коэффициентов диффузии достигаются в слишком жестких условиях ввиду высоких критических параметров этих веществ. Наибольшее внимание было уделено воде и аммиаку как потенциальным растворителям СФХ, однако в данном случае, помимо жестких условий эксплуатации, возникает также проблема чрезвычайно высокой коррозионной активности подвижной фазы. Среди газов в качестве компонентов подвижной фазы исследовались такие вещества как N2O, SO2, Xe, SF6, ряд алканов и некоторые другие. К настоящему моменту все они были отброшены по тем или иным причинам. Так, N2O и SO2, хоть и обладают сравнительно высокой полярностью, но также и заметной токсичностью, что фактически исключает их использование в препаративных системах, где невозможна реализация полной герметичности хроматографического пути и гарантированного отсутствия контакта человека с веществом-элюентом. К тому же было показано, что закись азота способна образовывать взрывоопасные вещества при продолжительном контакте с металлом под давлением. Xe — предпочтителен с точки зрения минимизации шумов при УФ-детектировании, но обладает слишком малой растворяющей способностью. Алканы — пожароопасные вещества. Меры предосторожности, которые необходимо предпринимать при наличии опасности их выброса в атмосферу и самовоспламенения, сводят на нет потенциальные выгоды от их использования при разделении неполярных восков, триглицеридов и т. п. В настоящее время 100 % приложений сверхкритической хроматографии реализуются с использованием диоксида углерода в качестве основного компонента элюента.
В 1968 году в работе было предположено, что сжатый СО2 по своей растворяющей способности должен быть сравним с изопропанолом. Это утверждение на долгое время сбило исследователей и производителей оборудования для СФХ с верного пути. Впоследствии, когда стало окончательно ясно, что данное предположение не подтверждается экспериментальными данными, восторжествовало представление о схожести сверхкритического диоксида углерода с гексаном, в основном ввиду неполярности обеих молекул. Однако и этот постулат также не вполне отвечает реальности. Хотя дипольный момент СО2 равен нулю, но эта молекула обладает значительным квадрупольным моментом, и обе связи С == О полярны. Это выражается в способности СО2 проявлять свои полярные свойства на микроуровне в межмолекулярных взаимодействиях. В некоторых случаях вступать во взаимодействие в качестве слабой кислоты Льюиса, в некоторых — в качестве слабого основания Льюиса, а в некоторых — одновременно в обеих этих функциях. На основании значительной экспериментальной базы данных сейчас можно однозначно утверждать, что СО2 не является аналогом гексана по растворяющей способности и что нормально-фазовая хроматография (НФ) с использованием гексана в качестве основного компонента подвижной фазы не эквивалентна СФХ в отношении круга решаемых задач. Особенно ярко это проявляется при разделении перфторированных углеводородов и соединений, содержащих большое количество сложноэфирных групп.
В настоящее время в мировой фармацевтической практике с использованием сверхкритической флюидной хроматографии проводится больше 60% всех хиральных препаративных разделений. Все большее количество разделений ахиральных соединений также осуществляется с помощью этого метода. Кроме того, СФХ прочно вошла в аналитическую практику в сфере комбинаторной медицинской химии и постепенно начинает находить признание как преимущественный хроматографический метод и в академической исследовательской среде.
Agilent 1260 Infinity Analytical SFC System состоит из нескольких основных блоков и может быть как отдельно стоящей системой, так и гибридной, состоящей из дополнительных модулей, предназначенных для обычной ВЭЖХ. Так, например, это единственная система, которая может быть подключена к любому масс-спектрометрическому детектору. Список доступных модулей можно найти на вкладке «Список доступных модулей».
Цена: по запросу
