Chemical Industry LC & GC Separation Solutions Guide

Význam tématu

Separační techniky kapalinové (LC/UHPLC) a plynové chromatografie (GC) spolu se vzorkovacími postupy (SPE) tvoří páteř moderní chemické analytiky. V chemickém průmyslu se často setkáváme s komplexními matricemi – od biopolymerů a sacharidů, přes ropné frakce a organické kyseliny až po polymery a aditiva. Správný výběr kolony, příprava vzorku a optimalizace chromatografických podmínek zajišťují spolehlivost, citlivost a reprodukovatelnost výsledků.

Cíle a přehled publikace

Účelem tohoto průvodce je:

• Seznámit uživatele s portfoliem Phenomex produktů pro LC, GC a přípravu vzorku (SPE).
• Poskytnout doporučení pro výběr kolony podle analytu a matrix.
• Ukázat příklady aplikací: sacharidů, nafty, petrochemikálií, aromátů, pH citlivých vzorků, polymerů a dalších.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika vychází z principů:

• SPE (Strata/Strata-X): izolace a koncentrování analyzovaných látek z vodných i organických matric.
• LC/UHPLC: široká nabídka fází (C18, C6-Phenyl, biphenyl, EVO, Polar C18, HILIC, PFP, CN aj.) s částicemi 1,3–5 µm i core–shell formáty (2,6 µm) pro zvýšenou účinnost a rychlost separací.
• GC a GC-MS: fázové sloupce se stacionárními fázemi dimethylpolysiloxan, fenyl-arylen, PEG, WAX aj. s vysokou tepelnou a chemickou stabilitou.
• Vysoce tepelně stabilní Inferno a SimDist kolony pro extrémní teplotní programy.

V instrumentaci se nejčastěji využívalo:

• UHPLC systémy (např. Shimadzu Prominence, Agilent, Thermo Scientific).
• Kapalinové detektory: UV-Vis, RI, ELSD, MS/MS (SCIEX API 4000/5000).
• GC a GC-MS (FID, ECD, SCD, MSD) s přesným řízením tlaku a průtoku He/H2.

Hlavní výsledky a diskuse

Průvodce ukazuje:

• Vzorové chromatogramy pro různé třídy analytů – cukrové oligomery, bioetanolové broty, alifatické a aromatické sloučeniny, organické a mastné kyseliny, pesticidy, PBDE, aditiva a polymery.
• Vliv parametrů kolony (délka, ID, tloušťka filmu) na účinnost, kapacitu a čas analýzy.
• Důsledky volby stacionární fáze na selektivitu a rozlišení kritických párů sloučenin.
• Výhody moderních technologií (core–shell částice, vysoké pH, tepelně stabilní fází, inferno/polyimidy) pro rozšířenou chemickou kompatibilitu a návratnost investice (nižší opotřebení, delší životnost kolony).

Přínosy a praktické využití metody

Aplikace se týkají:

• Kvality a složení biopaliv, petrochemických produktů a průmyslových rozpouštědel.
• Mateřských a derivovaných sacharidů v potravinářství a biochemii.
• Detekce stop kontaminantů – PBDE, nitrosaminů, halovaných uhlovodíků.
• Kontroly čistoty rozpouštědel a surovinových frakcí.
• Charakterizace polymerů a aditiv v materiálovém vědění.

Budoucí trendy a možnosti využití

Do budoucna se očekává:

• Další miniaturizace a integrace UHPLC/GPC do mikrofluidních platforem.
• Rozvoj fází rezistentních vůči extrémním pH a organickým modifikátorům.
• Využití umělé inteligence a strojového učení při výběru metod a optimalizaci podmínek.
• Pokročilá povrchová úprava kolon pro cílené biomolekuly a toxikologii.

Závěr

Průvodce poskytuje komplexní výběr řešení pro separace v chemickém průmyslu, od přípravy vzorku přes LC až po GC. Díky inovacím v separačních médiích a ochraně kolony lze dosáhnout vyšší spolehlivosti, reproducibility a efektivity analýz.

Použitá instrumentace

• UHPLC/HPLC: Shimadzu Prominence LC-20A, Agilent 1290 Infinity, Thermo UltiMate.
• Detektory: UV-Vis, Refractive Index, ELSD, MS/MS (SCIEX API).
• GC/GC-MS: Agilent 7890/5975C, Restek Rxi, Thermo TRACE, detektory FID, ECD, SCD, MSD.
• SPE: Strata X/C18/SAX/SCX automatické a manuální cartridge.