Uno strumento di calcolo per la selezione della colonna in 2D cromatografia

Che abbina la cromatografia le colonne in cromatografia a fase mobile liquida bidimensionale in gran parte dipende dall'esperienza nello sperimentatore. Recentemente, gli scienziati negli Stati Uniti hanno sviluppato uno strumento di calcolo per selezionare le combinazioni adatte della colonna basate sui beni fisico-chimici delle fasi della colonna e gli analiti che saranno separati.

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Colonna di cromatografiaSatienpong P | Shutterstock

Che cosa è 2D cromatografia a fase mobile liquida?

(La 2D) cromatografia a fase mobile liquida bidimensionale è uno strumento potente per separare le miscele del composto complesso.

Il principio dietro 2D cromatografia a fase mobile liquida è che i composti in un campione sono separati da due punti successivi della cromatografia, che separano i composti basati sui parametri fisico-chimici differenti. Per esempio, la prima dimensione della cromatografia potrebbe separare le molecole basate sul hydrophobicity (per esempio cromatografia a fase mobile liquida in controfase) e la seconda dimensione basata sulla loro tassa (per esempio cromatografia dello ione).

Una 2D separazione quindi raggiunge il più alta potenza della separazione in miscele complesse. Con un'ampia selezione delle colonne di cromatografia con differenti fasi della separazione che sono sul servizio - quali C18, fenile polare e aromatico ionico e incassato e le fasi chirali - tantissime funzionalità fisico-chimiche ortogonali possono essere selezionate a partire.

La selezione delle combinazioni della colonna è solitamente in gran parte empirica e non c'è combinazione ottimale della colonna per tutti i composti. Invece, una selezione della colonna deve considerare che i composti critici devono essere separati in un campione particolare. Tuttavia, le colonne combinate devono essere abbinate alle 2D condizioni di gestione di cromatografia a fase mobile liquida, quale la scelta solvente.

Allo scopo per facilitare la selezione di combinazione della colonna di cromatografia per 2D cromatografia a fase mobile liquida, gli scienziati in U.S.A. hanno sviluppato un modello di calcolo che valuta le combinazioni ottimali della colonna per 2D cromatografia a fase mobile liquida basata sui parametri fisico-chimici delle colonne comuni di cromatografia a fase mobile liquida e sugli insiemi differenti degli analiti.

Insiemi della colonna della selezione per la prestazione cromatografica ottimale

I ricercatori hanno usato “il modello idrofobo di sottrazione di Snyder-Dolan„ (HSM) per valutare l'interazione delle fasi differenti della colonna con differenti analiti. Per usare questo modello, le informazioni su parecchi beni fisico-chimici degli analiti e delle fasi della colonna sono richieste.

I ricercatori così hanno preso a 565 la cromatografia colonne di cromatografia a fase mobile liquida in considerazione per cui quei parametri erano stati determinati sperimentalmente. Per estendere il modello di HSM fino 2D cromatografia a fase mobile liquida, hanno eseguito il loro modello per tutte le combinazioni possibili di queste colonne (cioè 319.225 combinazioni della colonna).

Per predire la potenza della separazione di ciascuna di queste combinazioni della colonna, i ricercatori hanno identificato 90 composti come analiti della prova in cui tutti i parametri fisico-chimici richiesti sono stati conosciuti. Per accedere ad un insieme dei composti più diverso, hanno combinato informaticamente i beni fisico-chimici delle selezioni da questi 90 composti in serie di 10.000"„ composti di modello virtuali.

Per ogni combinazione della colonna, hanno selezionato 100 combinazioni di 1.000 composti campionati a partire dall'insieme generato di 10.000 composti. L'output di questo calcolo era in effetti un insieme di 100 cromatogrammi bidimensionali virtuali con ogni 1.000 picchi composti per ciascuna delle 319.225 combinazioni della colonna di cromatografia a fase mobile liquida.

L'alta potenza della separazione per C18 si è combinata con le fasi polari incluse

Schermando le combinazioni della colonna con il loro strumento di calcolo, i ricercatori potrebbero allineare le combinazioni differenti della colonna secondo la loro potenza della separazione. Il loro studio ha rivelato che per la separazione di loro insiemi dei composti di modello, le combinazioni più di funzionamento soddisfacente hanno avute una prevalenza per C18 idrofobo o fasi feniliche aromatiche nella prima dimensione della 2D cromatografia a fase mobile liquida e una forte prevalenza per le fasi polari incluse - cioè fasi idrofobe sparpagliate con le funzionalità idrofile - nella seconda dimensione.

Gli scienziati hanno fornito così uno strumento per facilitare il 2D sviluppo di metodo di cromatografia a fase mobile liquida suggerendo le combinazioni della colonna a partire da una vasta gamma di fasi della colonna, in base ai beni fisico-chimici sia di un insieme dell'analito di interesse che delle colonne di cromatografia a fase mobile liquida.

La convalida sperimentale ora sarà richiesta di determinare se le fasi prevedute della colonna funzionino bene se suggerito per un insieme particolare degli analiti cui uno sperimentatore è interessato in. I ricercatori hanno reso il loro strumento accessibile in linea in moda da potere usare gli scienziati sperimentali lo strumento di calcolo.

Sorgente

Lindsey RK et al., selezione della colonna per cromatografia a fase mobile liquida bidimensionale completa facendo uso del modello idrofobo di sottrazione. Giornale di cromatografia A. 2019, 1589, 47-55; DOI: 10.1016/j.chroma.2018.09.018.

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Last Updated: Jul 25, 2019

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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