{"id":43688,"date":"2021-01-11T13:30:00","date_gmt":"2021-01-11T13:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/discover.restek.com\/uncategorized\/einfluss-des-organischen-losungsmittels-auf-die-selektivitat-bei-lc-trennungen\/"},"modified":"2026-01-28T22:23:31","modified_gmt":"2026-01-28T22:23:31","slug":"einfluss-des-organischen-losungsmittels-auf-die-selektivitat-bei-lc-trennungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/artikel\/gnar3308-de\/einfluss-des-organischen-losungsmittels-auf-die-selektivitat-bei-lc-trennungen","title":{"rendered":"Einfluss des organischen L\u00f6sungsmittels auf die Selektivit\u00e4t bei LC-Trennungen"},"content":{"rendered":"\n

Unterschiedliche organische Modifikatoren f\u00fcr mobile Phasen f\u00fchren zu unterschiedlichen chromatografischen Ergebnissen. Die Grundlage f\u00fcr gute Trennungen ist die effektive Nutzung der Vielzahl an Chemikalien f\u00fcr mobile und station\u00e4re Phasen zur Erzeugung unterschiedlicher Wechselwirkungen mit den Zielanalyten. In dieser Arbeit werden wir untersuchen, wie Unterschiede in den organischen Modifikatoren die chromatografische Performance bei der Verwendung von Acetonitril oder Methanol mit Reversed-Phase-LC-S\u00e4ulen beeinflussen. Speziell werden wir uns mit einer klassischen station\u00e4ren Phase des Typs C18 und mit Biphenyl, einer weiteren g\u00e4ngigen station\u00e4ren Umkehrphase, befassen. Beginnen wir mit der C18-Phase.<\/p>\n\n\n\n

Einer der ersten Unterschiede, den man oft \u00fcber organische Modifikatoren lernt, ist die “Elutionsst\u00e4rke”, die manchmal als “eluotrope Reihe” dargestellt wird. Die eluotrope Reihe ist einfach eine Liste von L\u00f6sungsmitteln in der Reihenfolge ihrer Elutionsst\u00e4rke. Ein L\u00f6sungsmittel mit einer hohen Elutionsst\u00e4rke ist ein L\u00f6sungsmittel, f\u00fcr das die gel\u00f6sten Stoffe eine hohe Affinit\u00e4t relativ zur station\u00e4ren Phase haben. Als Folge dieser hohen Affinit\u00e4t verbleiben die Analyten mehr in der mobilen Phase, so dass die Wechselwirkungen mit der station\u00e4ren Phase reduziert werden, was zu weniger Retention f\u00fchrt. Die Analyten haben normalerweise eine geringere Affinit\u00e4t f\u00fcr organische Modifikatoren mit niedrigeren Elutionsst\u00e4rken, so dass in diesem Fall bei ansonsten identischen Bedingungen dieselben Verbindungen mehr Wechselwirkungen mit der station\u00e4ren Phase haben und eine h\u00f6here Retention zeigen.<\/p>\n\n\n\n

Bez\u00fcglich einer eluotropen Reihe f\u00fcr die Reversed-Phase-Chromatografie hat Acetonitril eine h\u00f6here Elutionsst\u00e4rke als Methanol. Daher w\u00fcrden wir erwarten, wie in Abbildung 1 gezeigt, dass bei einem identischen prozentualen Anteil an organischem Modifikator in der mobilen Phase Analyten mit Acetonitril weniger Retention zeigen als mit Methanol.<\/p>\n\n\n\n

Aber was, wenn jemand daran interessiert ist, von einem organischen Modifikator zu einem anderen Modifikator \u00fcberzugehen und dennoch die gleiche Trennung in etwa der gleichen Zeit erreichen m\u00f6chte. Die Frage ist: L\u00e4sst sich das ohne gr\u00f6\u00dfere Probleme durchf\u00fchren?<\/p>\n\n\n\n

Um vergleichbare Retentionszeiten zu erhalten, m\u00fcssen Sie aufgrund der unterschiedlichen Elutionsst\u00e4rken von Methanol und Acetonitril die Menge des organischen Modifikators \u00e4ndern. Wenn Sie von Acetonitril zu Methanol \u00fcbergehen, m\u00fcssen Sie die Gesamtelutionsst\u00e4rke der mobilen Phase erh\u00f6hen, indem Sie den prozentualen Methanolanteil erh\u00f6hen. Es gibt Tabellen (siehe z. B. Abbildung 4 in Referenz [1]) mit Sch\u00e4tzungen, welcher Prozentsatz an Methanol z. B. der Elutionsst\u00e4rke eines bestimmten Prozentsatzes an Acetonitril entspricht. Anhand dieser Tabellen konnten wir eine Zusammensetzung der mobilen Phase mit Methanol ermitteln, die mit der Elutionsst\u00e4rke und der chromatografischen Performance unter den urspr\u00fcnglichen Bedingungen mit Acetonitril relativ gute \u00dcbereinstimmung zeigte (Abbildung 1).<\/p>\n\n\n

Abbildung 1:<\/strong>\u00a0Abbildung 1: Vergleich der Retentionszeiten verschiedener analytischer Reversed-Phase-Proben mit (a) Acetonitril als organischem Modifikator, mit (b) Methanol in der gleichen Zusammensetzung der mobilen Phase und mit (c) einem empirisch ermittelten prozentualen Methanolanteil, dessen Elutionsst\u00e4rke der Elutionsst\u00e4rke der Acetonitril-Analyse entspricht. S\u00e4ule: Raptor ARC-18 (2.7 \u00b5m, 50 x 2.1 mm); Peaks: 1. Uracil, 2. Toluol, 3. Naphthalin, 4. Biphenyl.<\/div>
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\"RP<\/div>

LC_GN0657<\/p>

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\"RP<\/div>

LC_GN0658<\/p>

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\"RP<\/div>

LC_GN0659<\/p>

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Wenn Sie also wie in diesem Beispiel von Acetonitril zu Methanol (oder umgekehrt) \u00fcbergehen m\u00f6chten, k\u00f6nnen Sie die Zusammensetzung des organischen Modifikators ermitteln, die der Elutionsst\u00e4rke der Methode entspricht, die Sie \u00e4ndern m\u00f6chten. Dieser Ansatz l\u00e4sst sich jedoch nicht immer ohne Weiteres verwenden. Die folgenden Cannabinoid-Analysen zeigen, dass der Einfluss des organischen L\u00f6sungsmittels auf die Selektivit\u00e4t bei LC-Trennungen nicht immer einfach vorherzusagen ist.<\/p>\n\n\n\n

Angenommen wir haben eine Methode in Acetonitril, die wir auf Methanol umstellen wollen. Wenn wir den gleichen Versuch wie im obigen Beispiel durchf\u00fchren, wobei wir nur die Modifikatoren wechseln und den prozentualen Anteil des organischen Modifikators beibehalten, erhalten wir einen ersten Hinweis darauf, dass die Anpassung der Elutionsst\u00e4rken allein m\u00f6glicherweise nicht funktioniert (Abbildung 2).<\/p>\n\n\n\n

Als erstes f\u00e4llt auf, dass der Lauf mit Methanol erwartungsgem\u00e4\u00df l\u00e4nger dauert (in diesem Fall sogar wesentlich l\u00e4nger). Methanol ist das L\u00f6sungsmittel mit der niedrigeren Elutionsst\u00e4rke; deshalb ist zu erwarten, dass die Verbindungen sp\u00e4ter eluieren. Wenn Sie jedoch genau hinsehen, werden Sie feststellen, dass sich eine Reihe von Verbindungen in diesem Beispiel relativ zu benachbarten Verbindungen deutlich verschieben, und in einigen F\u00e4llen sogar die Elutionsreihenfolge komplett um\u00e4ndern! Es handelt sich also nicht nur um eine \u00c4nderung des Retentionsverhaltens (hohe Elutionsst\u00e4rke, weniger Retention; niedrigere Elutionsst\u00e4rke, mehr Retention), sondern auch um eine \u00c4nderung der Selektivit\u00e4t (wie Verbindungen relativ zueinander eluieren).<\/p>\n\n\n\n

Bekannte Beispiele daf\u00fcr sind in diesem Fall Trennungen, in denen die sauren Verbindungen (z. B. CBDVA, CBDA, THCVA und CBNA) eine gr\u00f6\u00dfere Retention zeigen als die entsprechenden neutralen Verbindungen (z. B. CBDV, CBD, TCHV, CBN), wenn Methanol der organische Modifikator ist, verglichen mit Acetonitril. Auch hier ist zu erwarten, dass alle Verbindungen eine gr\u00f6\u00dfere Retention zeigen, da Methanol der schw\u00e4chere organische Modifikator ist, aber einige Verbindungen zeigen ein noch gr\u00f6\u00dferes Ma\u00df an Retention als ihre Nachbarn, wenn Methanol verwendet wird, verglichen mit Acetonitril bei gleicher prozentualer Zusammensetzung.<\/p>\n\n\n

Abbildung 2:<\/strong>\u00a0Einfluss des organischen L\u00f6sungsmittels auf die Selektivit\u00e4t in der LC, wenn die prozentuale Zusammensetzung beider mobilen Phasen identisch ist; gezeigt am Beispiel h\u00e4ufig analysierter Cannabinoide.<\/div>
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\"16<\/div>

LC_GN0655<\/p>

Peaks<\/h4>\n
<\/th>Peaks<\/th>Conc.
(\u00b5g\/mL)<\/th>		Acetonitrile tR<\/sub> (min)<\/th>Methanol tR<\/sub> (min)<\/th><\/tr><\/thead>\n
1.<\/td>Cannabidivarinic acid (CBDVA)<\/a><\/td>50<\/td>1.877<\/td>3.117<\/td><\/tr>\n
2.<\/td>Cannabidivarin (CBDV)<\/a><\/td>50<\/td>2.086<\/td>2.563<\/td><\/tr>\n
3.<\/td>Cannabidiolic acid (CBDA)<\/a><\/td>50<\/td>2.592<\/td>5.003<\/td><\/tr>\n
4.<\/td>Cannabigerolic acid (CBGA)<\/a><\/td>50<\/td>2.750<\/td>6.678<\/td><\/tr>\n
5.<\/td>Cannabigerol (CBG)<\/a><\/td>50<\/td>2.912<\/td>4.373<\/td><\/tr>\n
6.<\/td>Cannabidiol (CBD)<\/a><\/td>50<\/td>3.084<\/td>4.233<\/td><\/tr>\n
7.<\/td>Tetrahydrocannabivarin (THCV)<\/a><\/td>50<\/td>3.391<\/td>4.904<\/td><\/tr>\n
8.<\/td>Tetrahydrocannabivarinic acid (THCVA)<\/a><\/td>50<\/td>4.279<\/td>11.237<\/td><\/tr>\n<\/tbody><\/table>\n\n
<\/th>Peaks<\/th>Conc.
(\u00b5g\/mL)<\/th>		Acetonitrile tR<\/sub> (min)<\/th>Methanol tR<\/sub> (min)<\/th><\/tr><\/thead>
9.<\/td>Cannabinol (CBN)<\/a><\/td>50<\/td>4.609<\/td>7.643<\/td><\/tr>\n
10.<\/td>Cannabinolic acid (CBNA)<\/a><\/td>50<\/td>5.437<\/td>17.535<\/td><\/tr>\n
11.<\/td>\u03949-Tetrahydrocannabinol (\u03949-THC)<\/a><\/td>50<\/td>5.815<\/td>9.866<\/td><\/tr>\n
12.<\/td> \u03948-Tetrahydrocannabinol (\u03948-THC)<\/a><\/td>50<\/td>6.002<\/td>10.747<\/td><\/tr>\n
13.<\/td>Cannabicyclol (CBL)<\/a><\/td>50<\/td>6.916<\/td>10.865<\/td><\/tr>\n
14.<\/td>Cannabichromene (CBC)<\/a><\/td>50<\/td>7.263<\/td>14.387<\/td><\/tr>\n
15.<\/td>\u03b4-9-Tetrahydrocannabinolic acid-A (THCA-A)<\/a><\/td>50<\/td>7.612<\/td>23.975<\/td><\/tr>\n
16.<\/td>Cannabichromenic acid (CBCA)<\/a><\/td>50<\/td>8.510<\/td>28.943<\/td><\/tr>\n<\/tbody><\/table><\/div>

Conditions<\/h4>
Column<\/th>Raptor ARC-18 (cat.# 9314A65<\/a>)<\/td><\/tr>
Dimensions:<\/th>150 mm x 4.6 mm ID<\/td><\/tr>
Particle Size:<\/th>2.7 \u00b5m<\/td><\/tr>
Pore Size:<\/th>90 \u00c5<\/td><\/tr>
<\/td>
Temp.:<\/th>30 \u00b0C<\/td><\/tr>
Standard\/Sample<\/th><\/td><\/tr><\/td><\/tr>
Inj. Vol.:<\/th>5 \u00b5L <\/td><\/tr>
Mobile Phase<\/th>
Flow:<\/th>1.5 mL\/min<\/td><\/tr><\/table>
Detector<\/th>UV\/Vis @ 228 nm<\/td><\/tr>
Instrument<\/th>Waters ACQUITY UPLC H-Class<\/td><\/tr>
Notes<\/th>Mobile Phase Details<\/b>

Acetonitrile (top)<\/i>
A:\tWater, 5 mM ammonium formate, 0.1% formic acid
B:\tAcetonitrile, 0.1% formic acid
9 min isocratic run (75%B)

Methanol (bottom)<\/i>
A:\tWater, 5 mM ammonium formate, 0.1% formic acid
B:\tMethanol, 0.1% formic acid
30 min isocratic run (75%B) <\/td><\/tr><\/table><\/div><\/div><\/div>
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Als n\u00e4chstes werden wir versuchen, die Elutionsst\u00e4rken anzugleichen, und sehen, was passiert. Abbildung 3 zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs (beachten Sie, dass die Konzentration des Ammoniumformiatpuffers in beiden F\u00e4llen unterschiedlich ist; sie wurde jedoch ge\u00e4ndert, um identische Gesamtmengen auf die S\u00e4ule aufzugeben, wie in Abbildung 2). Wir k\u00f6nnen sehen, dass wir in einigen F\u00e4llen \u2013 CBN ist ein gutes Beispiel \u2013 eine relativ gute \u00dcbereinstimmung in der Analyt-Retention erhalten, wenn wir die Elutionsst\u00e4rke angleichen, aber die in Abbildung 2 beobachtete \u00c4nderung der Selektivit\u00e4t ist immer noch vorhanden. Ob eine Anpassung der Elutionsst\u00e4rken ein effektiver Ansatz ist, wenn es darum geht, \u00e4hnliche Ergebnisse mit anderen organischen Modifikatoren zu erzielen, ist in starkem Ma\u00dfe von der Art des Analyten selbst abh\u00e4ngig.<\/p>\n\n\n

Abbildung 3:<\/strong>\u00a0Einfluss der Verwendung eines anderen organischen Modifikators mit der gleichen Elutionsst\u00e4rke (durch h\u00f6here Konzentration) auf die Selektivit\u00e4t von Cannabinoiden.<\/div>
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\"16<\/div>

LC_GN0656<\/p>

Peaks<\/h4>\n
<\/th>Peaks<\/th>Conc.
(\u00b5g\/mL)<\/th>		Acetonitrile tR<\/sub> (min)<\/th>Methanol tR<\/sub> (min)<\/th><\/tr><\/thead>\n
1.<\/td>Cannabidivarinic acid (CBDVA)<\/a><\/td>50<\/td>1.877<\/td>1.998<\/td><\/tr>\n
2.<\/td>Cannabidivarin (CBDV)<\/a><\/td>50<\/td>2.086<\/td>1.700<\/td><\/tr>\n
3.<\/td>Cannabidiolic acid (CBDA)<\/a><\/td>50<\/td>2.592<\/td>2.803<\/td><\/tr>\n
4.<\/td> Cannabigerolic acid (CBGA)<\/a><\/td>50<\/td>2.750<\/td>3.479<\/td><\/tr>\n
5.<\/td>Cannabigerol (CBG)<\/a><\/td>50<\/td>2.912<\/td>2.522<\/td><\/tr>\n
6.<\/td>Cannabidiol (CBD)<\/a><\/td>50<\/td>3.084<\/td>2.522<\/td><\/tr>\n
7.<\/td>Tetrahydrocannabivarin (THCV)<\/a><\/td>50<\/td>3.391<\/td>3.030<\/td><\/tr>\n
8.<\/td>Tetrahydrocannabivarinic acid (THCVA)<\/a><\/td>50<\/td>4.279<\/td>5.876<\/td><\/tr>\n<\/tbody><\/table>\n\n
<\/th>Peaks<\/th>Conc.
(\u00b5g\/mL)<\/th>		Acetonitrile tR<\/sub> (min)<\/th>Methanol tR<\/sub> (min)<\/th><\/tr><\/thead>
9.<\/td>Cannabinol (CBN)<\/a><\/td>50<\/td>4.609<\/td>4.137<\/td><\/tr>\n
10.<\/td>Cannabinolic acid (CBNA)<\/a><\/td>50<\/td>5.437<\/td>8.158<\/td><\/tr>\n
11.<\/td>\u03949-Tetrahydrocannabinol (\u03949-THC)<\/a><\/td>50<\/td>5.815<\/td>5.170<\/td><\/tr>\n
12.<\/td> \u03948-Tetrahydrocannabinol (\u03948-THC)<\/a><\/td>50<\/td>6.002<\/td>5.605<\/td><\/tr>\n
13.<\/td>Cannabicyclol (CBL)<\/a><\/td>50<\/td>6.916<\/td>5.605<\/td><\/tr>\n
14.<\/td>Cannabichromene (CBC)<\/a><\/td>50<\/td>7.263<\/td>6.828<\/td><\/tr>\n
15.<\/td>\u03b4-9-Tetrahydrocannabinolic acid-A (THCA-A)<\/a><\/td>50<\/td>7.612<\/td>10.969<\/td><\/tr>\n
16.<\/td>Cannabichromenic acid (CBCA)<\/a><\/td>50<\/td>8.510<\/td>12.399<\/td><\/tr>\n<\/tbody><\/table><\/div>

Conditions<\/h4>
Column<\/th>Raptor ARC-18 (cat.# 9314A65<\/a>)<\/td><\/tr>
Dimensions:<\/th>150 mm x 4.6 mm ID<\/td><\/tr>
Particle Size:<\/th>2.7 \u00b5m<\/td><\/tr>
Pore Size:<\/th>90 \u00c5<\/td><\/tr>
<\/td>
Temp.:<\/th>30 \u00b0C<\/td><\/tr>
Standard\/Sample<\/th><\/td><\/tr>
Diluent:<\/th>Methanol<\/td><\/tr><\/td><\/tr>
Inj. Vol.:<\/th>5 \u00b5L <\/td><\/tr>
Mobile Phase<\/th>
Flow:<\/th>1.5 mL\/min<\/td><\/tr><\/table>
Detector<\/th>UV\/Vis @ 228 nm<\/td><\/tr>
Instrument<\/th>Waters ACQUITY UPLC H-Class<\/td><\/tr>
Notes<\/th>Mobile Phase Details<\/b>

Acetonitrile (top)<\/i>
A:\tWater, 5 mM ammonium formate, 0.1% formic acid
B:\tAcetonitrile, 0.1% formic acid
9 min isocratic run (75%B)

Methanol (bottom)<\/i>
A:\tWater, 7.14 mM ammonium formate, 0.1% formic acid
B:\tMethanol, 0.1% formic acid
13 min isocratic run (82.5%B) <\/td><\/tr><\/table><\/div><\/div><\/div>
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In unserem Cannabinoid-Fall sind viele Verbindungen mit der gr\u00f6\u00dften \u00c4nderung in der relativen Retention von Natur aus sauer. Und das werden Sie auch selbst beobachten, wenn Sie es ausprobieren. Manche Verbindungen sind verglichen mit anderen st\u00e4rker betroffen, und manchmal reicht das aus, um die Selektivit\u00e4t der Analyse zu ver\u00e4ndern. In einem Fall wie diesem ist es m\u00f6glich, dass die Ursache daf\u00fcr eine zus\u00e4tzliche Wechselwirkung zwischen dem organischen Modifikator und dem Analyten selbst ist, basierend auf den chemischen Eigenschaften des Analyten.<\/p>\n\n\n\n

In unserem ersten Beispiel gab es keine selektive Wechselwirkung aufgrund des organischen Modifikators, die nur eine oder zwei Verbindungen betraf, sodass wir die Elutionsst\u00e4rken angleichen und die Retention entsprechend anpassen konnten. Wie am Beispiel der Cannabinoide gezeigt, ist das nicht der Fall, wenn verbindungsspezifische Retentionseigenschaften vorliegen. In diesen F\u00e4llen k\u00f6nnen Sie nicht einfach die Elutionsst\u00e4rke anpassen und erwarten, \u00e4hnliche chromatografische Ergebnisse zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

Es mag stimmen, dass der Einfluss des organischen L\u00f6sungsmittels auf die Selektivit\u00e4t die Performance vielleicht nicht beeintr\u00e4chtigt, wenn Sie die Peaks korrekt identifizieren k\u00f6nnen, aber in unserem Beispiel f\u00fchrt die \u00c4nderung der Selektivit\u00e4t zu Koelutionen, die f\u00fcr diese LC-UV-Analyse der Cannabisst\u00e4rke nicht akzeptabel sind.<\/p>\n\n\n\n

Aber gilt dies auch Reversed-Phase-S\u00e4ulen mit anderen chemische Eigenschaften? Bisher haben wir nur eine C18-S\u00e4ule verwendet, aber wie verh\u00e4lt es sich mit einer anderen beliebten station\u00e4ren Reversed-Phase wie z. B. Biphenyl? Um dies weiter zu untersuchen, schauen wir uns das erste Beispiel auf der C18-S\u00e4ule an, die Analyse von Uracil, Toluol, Naphthalin und Biphenyl (Abbildung 1). Dieses Mal werden wir die Bedingungen auf der station\u00e4ren Biphenyl-Phase rekonstruieren.<\/p>\n\n\n

Abbildung 4:<\/strong>\u00a0Einfluss des organischen L\u00f6sungsmittels auf die Selektivit\u00e4t in der LC bei zwei verschiedenen station\u00e4ren Reversed-Phase-Phasen mit identischem Anteil des organischen Modifikators. Beachten Sie, wie sich die Retentionszeit der letzten Verbindung, Biphenyl, bei ansonsten identischen Bedingungen verschiebt, wenn Acetonitril anstelle von Methanol verwendet wird. S\u00e4ulen: Raptor ARC-18 (2.7 \u00b5m, 50 x 2.1 mm), Raptor Biphenyl (2.7 \u00b5m, 50 x 2.1 mm); Peaks: 1. Uracil, 2. Toluol, 3. Naphthalin, 4. Biphenyl.<\/div>
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In Abbildung 4 sehen wir, wie erwartet, eine allgemeine Verl\u00e4ngerung der Retentionszeit f\u00fcr alle hydrophoben Verbindungen (Toluol, Naphthalin und Biphenyl) bei Verwendung von Methanol im Vergleich zu Acetonitril (der erste eluierende Peak ist Uracil, das hydrophil ist und in dieser Reversed-Phase-Analyse als Totzeitmarker verwendet wird). Weniger auff\u00e4llig sind die subtilen Unterschiede in der Retentionszeit, die durch unterschiedliche L\u00f6sungsmittel verursacht werden, verglichen mit den Daten der C18-S\u00e4ule. Schauen wir uns z. B. den letzten Peak an, der in diesem Beispiel eluiert wird, n\u00e4mlich die Verbindung Biphenyl (nicht die station\u00e4re Phase Biphenyl, sondern der Analyt Biphenyl). Bei Verwendung einer mobilen Phase mit 55% Acetonitril auf der C18-S\u00e4ule eluiert der Biphenyl-Peak nach 1.7 Minuten, auf der Biphenyl-S\u00e4ule jedoch eluiert derselbe Peak bei Verwendung der gleichen mobilen Phase mit 55% Acetonitril nach 1.176 Minuten. Es gibt also weniger Retention auf der Biphenyls\u00e4ule, wenn Acetonitril verwendet wird. Wenn Sie die Daten mit Methanol als organischem Modifikator bei 55% vergleichen, sehen Sie, dass der Biphenyl-Peak auf der C18-S\u00e4ule nach 5.995 Minuten eluiert, verglichen mit einer Retentionszeit von 7.44 Minuten auf der Biphenyl-S\u00e4ule. In diesem Fall gibt es also mehr Retention auf der Biphenyl-S\u00e4ule, wenn Methanol verwendet wird. Woran liegt das?<\/p>\n\n\n\n

Dieser Unterschied, den wir in der Retention und der Selektivit\u00e4t zwischen C18- und Biphenyl-Phasen beobachten, wenn wir die organischen Modifikatoren in der mobilen Phase \u00e4ndern, l\u00e4sst sich auf unterschiedliche Retentionsmechanismen der station\u00e4ren Phasen selbst zur\u00fcckf\u00fchren. Die station\u00e4re Biphenylphase unterscheidet sich in ihrer Selektivit\u00e4t von einer C18-Phase, weil ihre aromatischen Phenylringe \u03c0-\u03c0-Wechselwirkungen mit den Zielanalyten eingehen k\u00f6nnen. Die Polarisierbarkeit der Biphenylphase erm\u00f6glicht eine \u00c4nderung der Elektronenverteilung in Gegenwart eines Analyten und induziert eine Dipolwechselwirkung. Diese Wechselwirkungen werden am h\u00e4ufigsten bei dipolaren, unges\u00e4ttigten oder konjugierten Verbindungen beobachtet. Die einzigartige Selektivit\u00e4t der Biphenylphase wird anders als bei einer C18-Phase durch die Wahl des organischen Modifikators beeinflusst.<\/p>\n\n\n\n

Von seiner Struktur her besitzt Acetonitril ein zentrales Kohlenstoffatom, das \u00fcber eine Dreifachbindung an ein Stickstoffatom gebunden ist. Die Dreifachbindung ist ebenfalls in der Lage, zu \u03c0-Wechselwirkungen beizutragen oder diese zu st\u00f6ren. Betrachtet man also die Retentionszeit des Biphenyl-Peaks bei Verwendung von Acetonitril als organischem Modifikator, ist das Ergebnis weniger Retention auf der Biphenyl-S\u00e4ule im Vergleich zur C18-S\u00e4ule. Wenn Sie jedoch zu Methanol \u00fcbergehen, einem organischen L\u00f6sungsmittel, das keine \u03c0-Bindungen aufweist, f\u00fchrt dies zu einer erh\u00f6hten \u03c0-\u03c0-Wechselwirkung zwischen der station\u00e4ren Phase und den Analyten, was eine andere Selektivit\u00e4t und eine erh\u00f6hte Retention auf der Biphenyls\u00e4ule im Vergleich zur C18-S\u00e4ule f\u00fcr den Biphenyl-Analyten und in geringerem Ma\u00dfe f\u00fcr Naphthalin zur Folge hat. Acetonitril hat die F\u00e4higkeit, eine zus\u00e4tzliche Wechselwirkung mit der station\u00e4ren Phase einzugehen, die bei Methanol nicht vorhanden ist. Diese zus\u00e4tzliche Wechselwirkung kann die Wechselwirkung der Analyten mit der Phase grundlegend beeinflussen und die Elutionsst\u00e4rke des Acetonitrils in einem Ma\u00dfe erh\u00f6hen, die unsere Erfahrung mit C18-S\u00e4ulen \u00fcbersteigt.<\/p>\n\n\n\n

Wie wirkt sich dies auf unsere F\u00e4higkeit aus, Elutionsst\u00e4rken abzustimmen und eine vergleichbare chromatografische Ergebnisse zu erhalten? In Abbildung 5 haben wir zun\u00e4chst die gleichen Bedingungen ausgewertet, die eine gute \u00dcbereinstimmung mit der C18-S\u00e4ule zeigten (Abbildung 2). Wenn wir versuchen, die gleiche Performance auf der Biphenyls\u00e4ule unter den gleichen Bedingungen mit identischer Elutionsst\u00e4rke der mobilen Phase zu erhalten, beobachten wir immer noch mehr Retention, wenn wir Methanol verwenden, allerdings nicht ganz unerwartet. Mit st\u00e4rkerer Wechselwirkung zwischen der station\u00e4ren Biphenyl-Phase und dem organischen Modifikator der mobilen Phase ist die effektive Elutionsst\u00e4rke des Acetonitrils auf der Biphenyl-S\u00e4ule h\u00f6her als auf der C18-S\u00e4ule. Um den Unterschied in der effektiven Elutionsst\u00e4rke zu ber\u00fccksichtigen, haben wir den Methanolanteil \u00fcber den f\u00fcr die urspr\u00fcnglichen Acetonitril-Bedingungen angenommenen prozentualen Anteil erh\u00f6ht, und konnten dann sehr \u00e4hnliche Ergebnisse in einer \u00e4hnlichen Zeitspanne erzielen.<\/p>\n\n\n

Abbildung 5:<\/strong>\u00a0Versuch, die chromatografische Trennung auf einer station\u00e4ren Biphenylphase unter Verwendung verschiedener mobiler Phasen anzupassen: (a) Acetonitril als mobile Phase, (b) Methanol als mobile Phase mit dem gleichen prozentualen Methanolanteil, der gute Ergebnisse auf einer C18-S\u00e4ule lieferte, (c), eine mobile Phase mit h\u00f6herem prozentualem Methanolanteil, um die h\u00f6here Elutionsst\u00e4rke des Acetonitrils auf der station\u00e4ren Biphenylphase zu ber\u00fccksichtigen. S\u00e4ulen: Raptor Biphenyl (2.7 \u00b5m, 50 x 2.1 mm); Peaks: 1. Uracil, 2. Toluol, 3. Naphthalin, 4. Biphenyl.<\/div>
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\"RP<\/div>

LC_GN0660<\/p>

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LC_GN0662<\/p>

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LC_GN0663<\/p>

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Bei der Biphenyls\u00e4ule im Vergleich zur C18-S\u00e4ule konnte die erh\u00f6hte Elutionsst\u00e4rke des Acetonitrils, die auf seine Wechselwirkung mit der Biphenylphase selbst zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, durch Erh\u00f6hung des Methanolanteils \u00fcber den f\u00fcr C18-S\u00e4ulen vorhergesagten Prozentsatz der Elutionsst\u00e4rke hinaus also immer noch kompensiert werden.<\/p>\n\n\n\n

Um den Einfluss des organischen L\u00f6sungsmittels auf die Selektivit\u00e4t in der LC n\u00e4her zu untersuchen, k\u00f6nnen wir das Verhalten des Oxycodon-Metaboliten Noroxycodon und des Schmerzmittels Dihydrocodein auf der Biphenyls\u00e4ule in Abbildung 6 betrachten. Diese beiden Verbindungen sind strukturell \u00e4hnlich und besitzen beide einen aromatischen Ring. Wir sehen den erwarteten Unterschied in der Elutionsst\u00e4rke, wobei mehr Methanol erforderlich ist, um eine \u00e4hnliche Retention zu erhalten wie mit einer bestimmten Menge Acetonitril. Wenn wir jedoch versuchen, die Elutionsst\u00e4rke anzugleichen, \u00e4ndert sich die Elutionsreihenfolge. Hier beeinflusst die Wahl des organischen Modifikators die Wechselwirkungen zwischen der Phase und den Analyten, was eine \u00c4nderung der Selektivit\u00e4t zur Folge hat.<\/p>\n\n\n

Abbildung 6:<\/strong>\u00a0Einfluss der Wahl des organischen Modifikators und seines prozentualen Anteils auf die Selektivit\u00e4t f\u00fcr zwei Verbindungen aus der Schmerzmittelgruppe.<\/div>
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\"Mobile<\/div>

LC_GN0664<\/p>

Peaks<\/h4>\n
<\/th>Peaks<\/th>Conc.
(\u00b5g\/mL)<\/th><\/tr><\/thead>\n
1.<\/td>Dihydrocodeine<\/a><\/td>0.5<\/td><\/tr>\n
2.<\/td>Noroxycodone<\/a><\/td>0.5<\/td><\/tr>\n<\/tbody><\/table><\/div>

Conditions<\/h4>
Column<\/th>Raptor Biphenyl (cat.# 9309A52<\/a>)<\/td><\/tr>
Dimensions:<\/th>50 mm x 2.1 mm ID<\/td><\/tr>
Particle Size:<\/th>2.7 \u00b5m<\/td><\/tr>
Pore Size:<\/th>90 \u00c5<\/td><\/tr>
<\/td>
Temp.:<\/th>Ambient <\/td><\/tr>
Standard\/Sample<\/th><\/td><\/tr><\/td><\/tr>
Inj. Vol.:<\/th>10 \u00b5L <\/td><\/tr>
Mobile Phase<\/th>
Flow:<\/th>0.8 mL\/min<\/td><\/tr><\/table>
Detector<\/th>PDA @ 254 nm<\/td><\/tr>
Instrument<\/th>Waters ACQUITY UPLC H-Class<\/td><\/tr>
Notes<\/th>Mobile Phase Details<\/b>

Acetonitrile (top)<\/i>
Analysis run using 5, 10, 15, and 25% acetonitrile mobile phase.
A: Water, 0.1% formic acid
B: Acetonitrile, 0.1% formic acid

Methanol (bottom)<\/i>
Analysis run using 15 and 25% methanol mobile phase.
A: Water, 0.1% formic acid
B: Methanol, 0.1% formic acid
<\/td><\/tr><\/table><\/div><\/div><\/div>
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Dieselbe chromatografische Performance zu erwarten, wenn ein anderer organischer Modifikator verwendet wird, ist nicht immer eine vern\u00fcnftige Erwartung. In F\u00e4llen, in denen die \u00c4nderung des organischen Modifikators nur die Gesamtretention Ihrer Zielanalyten beeinflusst, besteht eine gute Chance, dass Sie durch die Anpassung der Zusammensetzung des organischen Modifikators an die Elutionsst\u00e4rke der urspr\u00fcnglichen mobilen Phase eine vergleichbare Performance erzielen. Wenn die relativen Retentionen der Verbindungen. d.h. die Selektivit\u00e4t des chromatografischen Systems, jedoch signifikante Unterschiede aufweisen, besonders in F\u00e4llen, in denen sich die Elutionsreihenfolge der Peaks \u00e4ndert, ist dies ein guter Hinweis darauf, dass die alleinige Anpassung der Elutionsst\u00e4rken nicht ausreicht, um vergleichbare chromatografische Ergebnisse zu liefern. Manchmal spielt der organische Modifikator bei bestimmten Bedingungen eine spezielle Rolle und hat eine gr\u00f6\u00dfere Affinit\u00e4t f\u00fcr bestimmte Verbindungsklassen aufgrund spezifischer Wechselwirkungen, die ein anderer organischer Modifikator nicht oder nicht in gleichem Ma\u00dfe eingeht.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Sie also herausfinden m\u00f6chten, ob eine \u00c4nderung des organischen Modifikators f\u00fcr Sie eine praktikable Option ist, sollten Sie zun\u00e4chst die prozentuale Zusammensetzung gleichhalten, bevor Sie eine Methodenentwicklung vornehmen. Wenn Sie eine \u00e4hnliche Selektivit\u00e4t, aber eine h\u00f6here Gesamtretention haben, k\u00f6nnen Sie m\u00f6glicherweise aufgrund empirischer Daten einen rechnerischen Zusammenhang zwischen der prozentualen Zusammensetzung des organischen Modifikators und der Elutionsst\u00e4rke ermitteln, die Anpassung vornehmen und Ihrem Ziel sehr nahe kommen.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Sie nicht nur eine \u00c4nderung der Gesamtretention aufgrund der Elutionsst\u00e4rke beobachten, sondern auch \u00c4nderungen der Selektivit\u00e4t, k\u00f6nnen Sie sicher sein, dass Sie durch die \u00c4nderung des organischen Modifikators auch die Funktionsweise der Trennung Ihrer Zielanalyten wesentlich ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

Scheuen Sie sich nicht davor, organische Modifikatoren f\u00fcr die mobile Phase zu \u00e4ndern, wenn eine \u00c4nderung f\u00fcr Ihr Labor angesagt ist. Denken Sie einfach daran, dass das organische L\u00f6sungsmittel die Selektivit\u00e4t in der LC beeinflusst und dass die Wahl des organischen L\u00f6sungsmittels ein Hebel ist, der bei der Methodenentwicklung von Nutzen sein kann.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Literatur<\/h2>\n\n\n\n
    \n
  1. R.E. Majors, The continuing acetonitrile shortage: how to combat it or live with it, LCGC North America (2009) 27(6) 458-471. http:\/\/www.chromatographyonline.com\/continuing-acetonitrile-shortage-how-combat-it-or-live-it?id=&pageID=1&sk=&date=<\/a><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
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    Der Wechsel des organischen Modifikators in mobilen LC-Phasen kann erhebliche Auswirkungen auf Retention und Selektivit\u00e4t haben. In diesem Artikel wird untersucht, was Sie beachten m\u00fcssen, bevor Sie von Acetonitril zu Methanol oder umgekehrt wechseln.<\/p>\n","protected":false},"author":11,"featured_media":89925,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_kad_blocks_custom_css":"","_kad_blocks_head_custom_js":"","_kad_blocks_body_custom_js":"","_kad_blocks_footer_custom_js":"","_kadence_starter_templates_imported_post":false,"_kad_post_transparent":"","_kad_post_title":"","_kad_post_layout":"","_kad_post_sidebar_id":"","_kad_post_content_style":"","_kad_post_vertical_padding":"","_kad_post_feature":"","_kad_post_feature_position":"","_kad_post_header":false,"_kad_post_footer":false,"footnotes":""},"categories":[787],"tags":[],"industries-application":[],"post-badge":[],"resource-type":[],"product-library":[2481,2499],"resource-technique":[],"ppma_author":[414],"class_list":["post-43688","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-artikel","product-library-flussigchromatographie-produkte","product-library-lc-saulen"],"acf":[],"taxonomy_info":{"category":[{"value":787,"label":"Artikel"}],"product-library":[{"value":2481,"label":"Fl\u00fcssigchromatographie Produkte"},{"value":2499,"label":"LC S\u00e4ulen"}]},"featured_image_src_large":["https:\/\/discover.restek.com\/wp-content\/uploads\/feature-GNAR3308-1024x536.jpg",1024,536,true],"author_info":{"display_name":"Restek Corporation","author_link":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/author\/restek-corporation\/"},"comment_info":0,"category_info":[{"term_id":787,"name":"Artikel","slug":"artikel","term_group":0,"term_taxonomy_id":787,"taxonomy":"category","description":"","parent":0,"count":466,"filter":"raw","cat_ID":787,"category_count":466,"category_description":"","cat_name":"Artikel","category_nicename":"artikel","category_parent":0}],"tag_info":false,"authors":[{"term_id":414,"user_id":11,"is_guest":0,"slug":"restek-corporation","display_name":"Restek Corporation","avatar_url":{"url":"https:\/\/discover.restek.com\/wp-content\/uploads\/Restek_Favicon_300x300.jpg","url2x":"https:\/\/discover.restek.com\/wp-content\/uploads\/Restek_Favicon_300x300.jpg"},"0":null,"1":"","2":"","3":"","4":"","5":"","6":"","7":"","8":""}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43688","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=43688"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43688\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":85787,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43688\/revisions\/85787"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/89925"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=43688"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=43688"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=43688"},{"taxonomy":"industries-application","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/industries-application?post=43688"},{"taxonomy":"post-badge","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/post-badge?post=43688"},{"taxonomy":"resource-type","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/resource-type?post=43688"},{"taxonomy":"product-library","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/product-library?post=43688"},{"taxonomy":"resource-technique","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/resource-technique?post=43688"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/discover.restek.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/ppma_author?post=43688"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}