プライムセップ™(Primesep™) 低分子化合物用 イオン交換体/逆相ミックス・クロマトグラフィ

シルク・テクノロジー(SIELC Technologies)社が開発したプライムセップ(Primesep)カラム製品群は、多孔性球形シリカゲルを基材として、電荷を持ったアルキル基などをリガンドとして導入している、各種ミックス(イオン交換体/逆相)クロマトグラフィモードのカラムです。

 

 プライムセップA(Primesep A)
 プライムセップAB(Primesep AB)
 プライムセップAH(Primesep AH)
プライムセップAP (Primesep AP)
 プライムセップB(Primesep B)
 プライムセップ B2(Primesep B2)
  プライムセップB4 (Primesep B4)
 プライムセップ BH(Primesep BH)
 プライムセップ C(Primesep C)
 プライムセップ D(Primesep D)
  プライムセップN (Primesep N)
 プライムセップ P(Primesep P)
  プライムセップPB (Primesep PB)
  プライムセップQ (Primesep Q)
プライムセップS (Primesep S)
プライムセップS2 (Primesep S2)
  プライムセップSB (Primesep SB)
プライムセップX (Primesep X)
 プライムセップ 100(Primesep 100)
 プライムセップ 200(Primesep 200)
 プライムセップ 500(Primesep 500)

陽イオン交換体/逆相ミックス・クロマトグラフィモード

シルク・テクノロジー社では、(−)電荷を持つアルキル基を導入した、幾つかのカラムを取り揃えています。プライムセップAは最強の(−)電荷を導入しており、プライムセップCは最弱の(−)電荷を導入しています。そしてプライムセップ100と200は、その中間に位置します。これらの異なる電荷を持つ官能基は、そのpKa値の違いによって、最適なカラムを選択します。 これらの官能基がイオン化して電荷を持っているか、イオン化せずに電荷を持ってないかは、移動相のpHによって決まります。もしプライムセップHPLCカラムを使用して、陽イオン交換体クロマトグラフィモードで、対象化合物を保持したい場合には、導入されている官能基のイオン化点と同等か、それ以上のpHでの使用が必要となります。またこの官能基のイオン化点以下のpHで使用しますと、イオン化していない極性官能基を導入した普通の逆相クロマトグラフィモードでの分離となります。

図1. Schematic Stationary Phase Structure of Cation-Exchange/Reversed- phase columns

The column name corresponds to pH value of the mobile phase where acid residue on the column switches from ionize form to neutral one.

Cation-exchange Column Type About 50% of embedded acidic groups ionized at transition pH value Separates basic compounds
Primesep C pH = 3.5 strong bases, dibases
Primesep 200 pH = 2 strong bases, dibases
Primesep 100 pH = 1 weak, medium bases, AA, metals
Primesep A Ionized in all working pH weak bases, AA, metals

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プライムセップC (Primesep C):

プライムセップP (Primesep P):

 

陰イオン交換体/逆相ミックス・クロマトグラフィモード

シルク・テクノジー社では、(+)電荷を持つアルキル基を導入した、四種類の異なるBタイプのカラムを取り揃えています。推奨する使用pH範囲は、トリフルオロ酢酸(TFA)、りん酸、過塩素酸、ぎ酸などを添加したpH 1.5〜4の移動相です。プライムセップB2は弱い(+)電荷を導入したカラムですが、カルボキシル酸の官能基も持っています。移動相がpH 5以下ですと、カルボキシル酸はイオン化しませんので、(−)電荷は生じずにカラム表面は(+)だけとなります。この二重イオン交換体構造は、使用pH範囲がpH 0.5〜7に拡大され、酢酸アンモニウム/ぎ酸アンモニウムなどのバッファー移動相に適しています。プライムセップDは元来、血清の前処理無しでの薬物分析のために開発されましたが、今では他の陰イオン交換体/逆相ミックス・クロマトグラフィモードとしての、アプリケーションが多数あります。プライムセップDはプライムセップB2と同等の特性を持ち、使用pH範囲がpH 1.5〜7と同じように広いですが、カルボキシル酸の官能基は持っていませんので、使用するpH範囲では(+)電荷を持ち続けています。四番目の陰イオン交換体/逆相ミックス・クロマトグラフィ用カラムはプライムセップABですが、このカラムは陽イオン交換体の特性も持っていますので、極性アニオン化合物及び極性カチオン化合物の複雑な混合サンプルなどの分離に最適です。 総てのプライムセップBタイプのカラムは、対象化合物と二つ以上のインターラクションのモード(陰イオン交換体/逆相クロマトグラフィ)を持っています。また非イオン的中性物質は、逆相クロマトグラフィモードでカラムに保持されます。(+)電荷を持つアルキル基は、通常の逆相クロマトグラフィHPLCカラムではほとんどない、もう一つのインターラクションのモードを提供します。(−)電荷を持つ酸性物質は、この陰イオン交換体及び逆相クロマトグラフィモードの両方で、カラムに保持されます。その際保持力や選択性をコントロールするのは、多種類の移動相からの選択と、添加する有機溶媒濃度(0〜100%)で調整することができます。アニオン化合物の保持には、添加する酸の種類と濃度が非常に影響します。塩基性化合物は逆相クロマトグラフィモードだけで、カラムに保持されますが、対象となる塩基性化合物とカラムの固定相に存在する(+)電荷が、イオン的反発作用によってユニークな選択性を生みます。

図2. Schematic Stationary Phase Structure of Anion-Exchange/Reversed-Phase Columns

Primesep B columns retain acid residue in the stationary phase in equimolar amount. When a column switches to the mobile phase with another type of acid, it should be sufficiently equilibrated to replace all counter-ions from the previous mobile phase with new counter-ion.

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複合インターラクション・ミックス・クロマトグラフィモード

シルク・テクノロジー社では、アミン、スルホ二ウム、ホスホ二ウム、メタル・イオンなどとのインターラクションによる複合フォーメーション特性を持ち、そして陽イオン交換体、逆相ミックス・クロマトグラフィモードも同時に持つ、画期的な新しいカラムを開発しました。このカラムは複雑な混合物の分離において、他に並ぶものがないユニークな選択性が得られます。このカラムの使用pH範囲はpH 1〜7ですが、pH 3以下ですと複合フォーメーション特性及び陽イオン交換体クロマトグラフィモードも大幅に抑制されます。よってこれら総ての特性を持つためには、移動相のpH範囲はpH 3〜7に設定しなくてはなりません。またこれら特性のコントロールは、移動相のpH調整により行なうことができます。

図3. Schematic Stationary Phase Structure of Complex Interaction columns (Primesep C)

 

The unique complex properties of the column can be observed in the separation of alkali metals ions. The ions elute on the Primesep C column in reverse order compared to ion-exchange elution. The unusual elution order is found in primary, secondary, and tertiary amines. Secondary and tertiary amines have higher pKa values than primary amines, which makes them retain longer by ion-exchange mechanism.

With the complex forming properties of Primesep C columns, the primary amines are more retainable than secondary and tertiary amines. This extraordinary elution pattern allows tailoring the separation of amines to provide the most appropriate peak order for quantitation and preparative chromatography.

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π-πインターラクション・ミックス・クロマトグラフィモード

シルク・テクノロジー社では、π-πインターラクション・モードを持ち、そして強い陽イオン交換体、逆相ミックス・クロマトグラフィモードも同時に持つ、画期的な新しいカラムを開発しました。このことから、対象化合物の特性によって、一つ、二つ、または前記総てのインターラクション・モードを利用して分離することができます。

図4. Schematic Stationary Phase Structure of Pi-Pi Interaction column (Primesep P)

This stationary phase facilitates the separation of structural isomers of aromatic compounds.

Additional pi-pi interaction creates a difference in the bind state for structural isomers and often resolves critical pairs of compounds. The degree of pi-pi interaction can be adjusted by varying the amount of acetonitrile in the mobile phase.

When methanol is used as an organic modifier, the highest degree of aromatic interaction can be achieved.

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陽イオン交換体/順相ミックス・クロマトグラフィモード

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陰イオン交換体/順相 ミックス・クロマトグラフィモード

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アミノ・カラム/逆相ミックス・クロマトグラフィモード

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アミノ・カラム/順相ミックス・クロマトグラフィモード

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