DE112013002519T5

DE112013002519T5 - Chromatographische Materialien

Info

Publication number: DE112013002519T5
Application number: DE112013002519.1T
Authority: DE
Inventors: Darryl W. Brousmiche; Kevin D. Wyndham; Jacob N. Fairchild; Pamela C. Iraneta; Jason F. Hill
Original assignee: Waters Technologies Corp
Current assignee: Waters Technologies Corp
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2015-01-29
Also published as: US20180326399A1; US20180345248A1; GB2521524B; GB2553727B; CN106457066A; WO2013173494A4; CN107754776B; HK1211258A1; US20140319057A1; US20210023531A1; WO2015134317A9; GB201420330D0; US20190217273A1; US20150136700A1; WO2013173501A2; CN106457066B; US11992824B2; JP2015523905A; CN107754776A; US10092894B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein chromatographisches Material der stationären Phase für verschiedene Chromatographiearten bereit. Ein Beispiel einer chromatographischen stationären Phase wird durch die Formel 1 [X](W)a(Q)b(T)c (Formel 1) dargestellt. X kann eine chromatographische Kernzusammensetzung von hoher Reinheit sein. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und kann eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben, wodurch Retentionsabweichungen im Zeitablauf (Drift oder Veränderung) unter chromatographischen Bedingungen durch die Verwendung von niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Patentanmeldung beansprucht das Prioritätsrecht aus der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/647,303, eingereicht am 15. Mal 2012, deren Inhalt hiermit vollumfänglich einbezogen wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen chromatographische Materialien. Die Erfindung betrifft insbesondere in verschiedenen Ausführungsformen chromatographisches Material für Normalphasen-Chromatographie, überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie und solvatisierte Gaschromatographie, das die Abweichung oder Veränderung der Retention abschwächt oder verhindert und dabei eine nutzbare Gesamtretention aufweist, sowie auf entsprechende Vorrichtungen, Bausätze, Herstellungsverfahren und Methoden der Nutzung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Packungsmaterial für Fluid- oder Flüssigkeitschromatographie kann im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt werden: organisches Material (z. B. Polydivinylbenzol) und anorganisches Material (z. B. Siliziumdioxid). Viele organische Materialien sind gegenüber stark alkalischen und stark sauren mobilen Phasen chemisch stabil, sodass eine Flexibilität bei der Wahl der Zusammensetzung der mobilen Phase und des pH-Werts möglich ist. Allerdings kann die Verwendung von organischem chromatographischen Material zu Säulen mit geringer Effizienz und insbesondere zu Säulen mit Analyten, die ein niedriges molekulares Gewicht aufweisen, führen. Vielen organischen chromatographischen Materialien fehlt nicht nur die mechanische Festigkeit des typischen chromatographischen Siliziumdioxids, sondern sie schrumpfen und quellen auch auf, wenn die Zusammensetzung der mobilen Phase verändert wird.
Siliziumdioxid wird häufig bei der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC = High Performance Liquid Chromatography), Ultrahochleistungsflüssigkeitschromatographie (UHPLC = Ultra High Performance Liquid Chromatography) und der überkritischen Flüssigkeitschromatographie (SFC = Supercritical Fluid Chromatography) verwendet. Bei einigen Anwendungen wird Silica (Siliziumdioxid) verwendet, die mit einer organischen funktionellen Gruppe oberflächenderivatisiert wurde, wie beispielsweise Octadecyl-(C18), Octyl-(C8), Phenyl-, Amino-, Cyanogruppen und dergleichen. Als stationäre Phasen für die HPLC können diese Packungsmaterialien zu Säulen führen, die einen hohen Wirkungsgrad haben und keine Anzeichen von Schrumpfen oder Anschwellen aufweisen.
Hybridmaterialien können Lösungen zu bestimmten chromatographischen Problemen bereitstellen, die bei Packungsmaterial auftreten, das auf Siliziumdioxid basiert. Hybridmaterial kann zu Verbesserungen, einschließlich einer verbesserten hohen und niedrigen pH-Stabilität, mechanischen Stabilität, Peakform bei pH-Wert 7, Effizienz, Remanenz und zur erstrebenswerten chromatographischen Selektivität führen.
Es können jedoch potenzielle Probleme bei herkömmlichen Hybridmaterialien und Siliziumdioxid-Materialien bei anderen Anwendungen auftreten. Ein Problem ist die schlechte Peakform bei Basen, wenn diese bei niedrigem pH verwendet werden, die sich negativ auf die Belastbarkeit und Peakkapazität bei niedrigem pH auswirken kann. Ein weiteres Problem ist die Veränderung der Retentionszeiten bei sauren und basischen Analyten (auch als „Drift” bezeichnet), wenn eine Säule wiederholten Änderungen des pH-Werts in der mobilen Phase (z. B. wiederholtes Wechseln von pH 10 auf 3) ausgesetzt ist.
Ein weiteres Problem ist die Abweichung oder Veränderung der Retention, zum Beispiel bei Chromatographiemodi mit wenig Wasser (z. B. weniger als 5%, weniger als 1%). So wird beispielsweise die Abweichung oder Veränderung der Retention unter sowohl SFC-Standardbedingungen bei Siliziumdioxid als auch bei organisch-anorganischen, auf Hybrid (z. B. BEH Technology^TM-Materialien, erhältlich bei Waters Technologies Corporation, Milford MA) basierenden chromatographischen Phasen, sowohl gebunden als auch ungebunden, festgestellt. Andere stationäre SFC-Phasen können ebenfalls eine ähnliche Abweichung oder Veränderung der Retention aufweisen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen stellt die Erfindung chromatographisches Material für Normalphasen-Chromatographie, überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie und solvatisierte Gaschromatographie sowie entsprechende Vorrichtungen, Bausätze, Herstellungsverfahren und Methoden der Nutzung bereit. Dieses chromatographische Material schwächt die Abweichung oder Veränderung der Retention ab, oder verhindert sie, und weist dabei eine nutzbare Gesamtretention auf.
Die Erfindung vermindert vorteilhaft die Abweichung (Drift) oder Veränderung der Retention ab oder verhindert sie, wobei eine zweckdienliche Gesamtretention gegeben ist. Bei SFC kann beispielsweise die Abweichung oder Veränderung der Retention (unter verschiedenen anderen Theorien) auf die Alkoxylierung von lösungsmittelzugänglichen Silanolen auf dem Partikel in der standardmäßigen mobilen CO₂/MeOH-Phase (und/oder durch andere Alkohol-Cosolvents) zurückgeführt werden, die bei SFC angewendet wird. Dies stellt ein Problem dar, da Benutzer im Verlauf des Alterns der Säule eine chromatographische Veränderung in ihrem SFC-System beobachten, und auch, wenn eine neue, nicht-alkoxylierte Säule in dem System eingesetzt wird.
In verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen bietet die Erfindung durch die Auswahl und/oder Modifizierung des chromatographischen Materials unterschiedliche Lösungen für solche Retentionsdrifts oder Retentionsveränderungen und für damit verbundene Probleme (z. B. Retention, Peakform und dergleichen).
Zum Beispiel umfasst die Erfindung die spezielle Funktionalisierung einer chromatographischen Kernoberfläche (z. B. mit bestimmten Endcapping-Gruppen und Kombinationen davon), die im Wesentlichen eine chromatographische Wechselwirkung zwischen Analyt und der chromatographischen Kernoberfläche verhindert, wobei die gewünschte Wechselwirkung zwischen dem Analyten und dem chromatographischen Material beibehalten wird. Die Erfindung umfasst in einem alternativen Beispiel das Voralkoxylieren (oder die effektive Voralkoxylierung) einer chromatographischen Kernoberfläche. Bei weiteren alternativen Beispielen umfasst die Erfindung die Verwendung von unterschiedlichem Grundmaterial, das die Abweichung oder Veränderung der Retention aufgrund von weniger sauren Silanolen, einer reduzierten Anzahl von Silanolen, aufgrund eines nicht auf Siliziumdioxid basierenden Materials oder einer Kombination davon abschwächt. Die Erfindung umfasst verschiedene zusätzliche Vorteile, einschließlich (jedoch nicht beschränkt auf) der Fähigkeit zur Auswahl/Auslegungs-Selektivität mittels Auswahl/Auslegung der chemischen Modifikationen.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein chromatographisches Material der stationären Phase für die Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie bereit. Die chromatographische stationäre Phase wird durch die Formel 1 [X](W_)a(Q)_b(T)_c (Formel 1) dargestellt. X kann eine hochreine chromatographische Kernzusammensetzung sein, die eine Oberfläche mit einem Kernmaterial aus Silizium oder Metalloxid, einem anorganisch-organischen Hybridmaterial oder einer Gruppe Blockcopolymere aufweisen. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und kann eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben, wodurch Retentionsabweichungen im Zeitablauf (Drift) unter chromatographischen Bedingungen durch die Verwendung von niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine chromatographische stationäre Phase bereit, die durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann ein chromatographisches Kernmaterial sein, das eine auf Siliziumdioxid, Metalloxid oder auf anorganisch-organischem Hybrid basierende Kernoberfläche aufweist. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die mit einem Analyten chromatographisch interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und kann eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben.
In weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein chromatographisches Material der stationären Phase bereit, das durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann ein chromatographisches Kernmaterial sein, das eine auf Siliziumdioxid, Metalloxid oder auf anorganisch-organischem Hybrid basierende Kernoberfläche aufweist. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q und T können unabhängig voneinander direkt an X gebunden sein. Q kann eine hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die mit einem Analyten chromatographisch interagiert. X kann eine unpolare Gruppe enthalten, oder X kann eine hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die mit einem Analyten chromatographisch interagiert. Q kann eine unpolare Gruppe enthalten. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte kann Q durch
dargestellt werden. In einigen Ausführungsformen ist n¹ eine ganze Zahl von 0–30; n² eine ganze Zahl von 0–30; und n³ = 0 oder 1, vorausgesetzt dass n³ = 0 und n¹ nicht 0 ist. Jedes Vorkommen von R¹, R², R³ und R⁴ kann unabhängig voneinander Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, ein Zwitterion oder eine Gruppe Z darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi- dar, wobei X eine ganze Zahl von 1–3 ist, Y eine ganze Zahl von 0–2, Z eine ganze Zahl von 0–2 und x + y + z = 3. Jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ kann unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe darstellen. B¹ kann eine Siloxanbindung darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung dar. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine adsorbierte Oberflächengruppe dar, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist. In einigen Ausführungsformen weist Y eine eingebettete polare Funktionalität auf. M einigen Ausführungsformen stellt A eine hydrophile Endgruppe dar. In einigen Ausführungsformen stellt A Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl oder eine Gruppe Z dar. M einigen Ausführungsformen stellt A eine funktionalisierbare Gruppe dar.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte wird T dargestellt durch:
In einigen Ausführungsformen ist n¹ eine ganze Zahl von 0–5; n² eine ganze Zahl von 0–5; und n³ = 0 oder 1, vorausgesetzt dass n³ = 0 und n¹ nicht 0 ist. Jedes Vorkommen von R¹, R², R³ und R⁴ kann unabhängig voneinander Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, ein Zwitterion oder eine Gruppe Z darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi- dar, wobei X eine ganze Zahl von 1–3 ist, Y eine ganze Zahl von 0–2, Z eine ganze Zahl von 0–2 und x + y + z = 3. Jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ kann unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe darstellen und B¹ kann eine Siloxanbindung darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung dar. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine adsorbierte Oberflächengruppe dar, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Silylether-Bindung dar. In einigen Ausführungsformen weist Y eine eingebettete polare Funktionalität auf. Daneben kann A in einigen Ausführungsformen eine hydrophile oder ionisierbare Endgruppe darstellen oder in anderen Ausführungsformen Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl oder eine Gruppe Z darstellen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte verfügt das chromatographische stationäre T über eine der folgenden Strukturen:
In einer oder mehreren Ausführungsformen stehen R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe. Daneben sind in einigen Ausführungsformen A, A₁ und A₂ unabhängig ausgewählte hydrophile/ionisierbare Gruppen – einschließlich Cyano-, Hydroxy-, Fluor-, Trifluor-, substituierte Aryl-, Ester-, Ether-, Amid-, Carbamat-, Harnstoff-, Dimethylsulfoxid-, Nitro-, Nitroso-, Boronsäure-, Boronsäureester-, Harnstoff-, Thioether-, Sulfinyl-, Sulfonyl-, Thioharnstoff-, Thiocarbonat-, Thiocarbamat-, Ethylenglykol-, heterozyklische, Methyl-, Ethyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert-Butyl-, iso-Propyl-, Thexyl-, substituierte oder unsubstituierte Aryl-, zyklische Alkyl-, verzweigte Alkyl-, Niederalkyl, geschützte oder entschützte Alkohol- oder eine Zwitterion-Gruppe oder Triazol-Funktionalitäten. In anderen Ausführungsformen werden A, A₁ und A₂ unabhängig aus unpolaren Gruppen selektiert – einschließlich Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, oder Niederalkyl. In weiteren Ausführungsformen wird A unabhängig aus einer hydrophilen/ionisierbaren Gruppe selektiert, A₁ wird unabhängig aus einer unpolaren Gruppe selektiert, und A₂ wird unabhängig aus entweder einer hydrophilen/ionisierbaren Gruppe oder aus einer unpolaren Gruppe selektiert.
In einer oder mehreren Ausführungsformen sind Q und T verschieden. In anderen Ausführungsformen sind Q und T identisch. In einigen Ausführungsformen umfasst die erste funktionelle Gruppe ein Diol, Trimethoxysilyl-Ethylpyridin, Diethylamino-Trimethoxysilan, ein auf Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff basierendes polares Silan-Carbonat, Carbamat, Amid, Harnstoff, Ether, Thioether, Sulfinyl, Sulfoxid, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat Ethylenglykol, Heterozyklus oder Triazol. Die in T enthaltene funktionelle Gruppe kann ein Amin, Trimethoxysilyl-Ethylpyridin, Diethylamino-Trimethoxysilan, ein auf Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff basierendes polares Silan-Carbonat, Carbamat, Amid, Harnstoff, Ether, Thioether, Sulfinyl, Sulfoxid, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbomat, Ethylenglykol, Heterozyklus oder Triazol sein. Daneben können T, Q oder Q und T eine chirale funktionelle Gruppe sein, die an eine chirale Trennung angepasst ist.
In einigen Ausführungsformen hat Q eine der folgenden Strukturen:
In einigen Ausführungsformen umfasst Q eine funktionelle Borat- oder Nitrogruppe.
In einigen Ausführungsformen ist Z eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi-, wobei x eine ganze Zahl von 1–3 ist, Y eine ganze Zahl von 0–2, z eine ganze Zahl von 0–2 und x + y + z = 3. Jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ kann unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe darstellen, B¹ kann eine Siloxanbindung darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch eine direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung dar. Daneben ist Z in einigen Ausführungsformen eine adsorbierte Oberflächengruppe, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist.
In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis b/c 0,05–75; 0,05–50; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 70; 80 oder 90. Daneben ist in einer oder mehreren Ausführungsformen b = c oder b = 0 und c > 0 oder b > 0 und c = 0. In einigen Ausführungsformen ist a ≥ 0. In einigen Ausführungsformen beträgt die kombinierte Oberflächenbedeckung mehr als ca. 1; 2; 3; 3,1; 3,2; 3,4; 3,5; 3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4; 5; 6; 7 oder 8 μmol/m². Die kombinierte Oberflächenbedeckung kann größer sein als 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 2,9; 3,0; 3,1; 3,2; 3,4; 3,5; 3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4; 5; 6; 7 oder 8 μmol/m².
In einer oder mehreren Ausführungsformen zeigt die chromatographische stationäre Phase eine Abweichung oder Veränderung der Retention von ≤ 5% an 30 Tagen, ≤ 4% an 30 Tagen, ≤ 3% an 30 Tagen, ≤ 2% an 30 Tagen, ≤ 1% an 30 Tagen, ≤ 5% an 10 Tagen, ≤ 4% an 10 Tagen, ≤ 3% an 10 Tagen, ≤ 2% an 10 Tagen, ≤ 1% an 10 Tagen, ≤ 5% an 3 Tagen, ≤ 4% an 3 Tagen, ≤ 3% an 3 Tagen, ≤ 2% an 3 Tagen, ≤ 1% an 3 Tagen, ≤ 5% bei 30 Durchläufen, ≤ 4% bei 30 Durchläufen, ≤ 3% bei 30 Durchläufen, ≤ 2% bei 30 Durchläufen, ≤ 1% bei 30 Durchläufen, ≤ 5% bei 10 Durchläufen, ≤ 4% bei 10 Durchläufen, ≤ 3% bei 10 Durchläufen, ≤ 2% bei 10 Durchläufen, ≤ 1% bei 10 Durchläufen, ≤ 5% bei 3 Durchläufen, ≤ 4% bei 3 Durchläufen ≤ 3% bei 3 Durchläufen, ≤ 2% bei 3 Durchläufen oder ≤ 1% bei 3 Durchläufen.
In einigen Ausführungsformen besteht das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem Siliziumdioxid-Material. Gegebenenfalls besteht das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial oder einem Material mit poröser Oberfläche. In einer oder mehreren Ausführungsformen besteht das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem anorganischen Material mit einer Hybridoberflächenschicht, einem Hybridmaterial mit einer anorganischen Oberflächenschicht, einer umgebenen Hybridschicht oder einem Hybridmaterial mit einer anderen Hybridoberflächenschicht. Das Material der stationären Phase kann gegebenenfalls die Form mehrerer Partikel, eines Monolithen oder eines oberflächlich porösen Materials aufweisen. In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase keine chromatographisch verbessernde Porengeometrie auf, während in anderen Ausführungsformen das Material der stationären Phase eine chromatographisch verbessernde Porengeometrie aufweist. Das Material der stationären Phase kann aus sphärischem oder nicht-sphärischem Material (z. B. Toroide, Polyeder) sein. In bestimmten Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine hochsphärische Kernmorphologie, eine stabförmige Kernmorphologie, eine gebogene, stabförmige Kernmorphologie, eine toroidförmige Kernmorphologie oder eine hantelförmige Kernmorphologie auf. In bestimmten Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine Mischung aus hochsphärischen, stabförmigen, gebogen-stabförmigen, toroidförmigen oder hantelförmigen Morphologien auf.
In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine Oberfläche von etwa 25 bis 1100 m²/g, 150 bis 750 m²/g 300 bis 500 m²/g auf. In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase ein Porenvolumen von etwa 0,2 bis 2,0 cm³/g oder 0,7 bis 1,5 cm³/g auf. In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine Mikroporenoberfläche von weniger als ca. 105 m²/g, 80 m²/g oder 50 m²/g auf. In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa 20 bis 1500 Å, 50 bis 1000 Å, 60 bis 750 Å oder 65 bis 200 Å auf. In einigen Ausführungsformen weisen eine Vielzahl an Partikeln Größen zwischen 0,2 und 100 Mikrometer, zwischen 0,5 und 10 Mikrometer oder zwischen 1,5 und 5 Mikrometer auf.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte ist X ein Siliziumdioxidkern oder ein organischer Siliziumdioxid-Hybridkern. T kann polar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 1,5 μmol/m² aufweisen. T kann unpolar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 2,0 μmol/m² aufweisen; T kann unpolar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 2,0 μmol/m² aufweisen; T kann polar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 1,5 μmol/m² aufweisen. In einigen Ausführungsformen enthält die chromatographisch stationäre Phase radial angeordnete Poren, nicht-radial angeordnete Poren, geordnete Poren, ungeordnete Poren, monodispergierte Poren, nicht-monodispergierte Poren, glatte Oberflächen, raue Oberflächen oder Kombinationen davon.
Die chromatographische stationäre Phase kann für die überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon angepasst werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung chromatographisches Material der stationären Phase bereit, das durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann chromatographisches Kernmaterial sein, das einer Abweichung oder Veränderung der Retention zu Bedingungen der Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierten Gaschromatographie, überkritischen Fluidchromatographie, unterkritischen Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophilen Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophoben Interaktions-Flüssigkeitschromatographie unterliegt. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine funktionelle Gruppe enthalten, die im Wesentlichen eine chromatographische Interaktion zwischen einem Analyten und X sowie W verhindert. T kann direkt an X gebunden sein und eine funktionelle Gruppe enthalten, die im Wesentlichen eine chromatographische Wechselwirkung zwischen einem Analyten und X sowie W verhindert. Q kann chromatographisch mit dem Analyten interagieren, T kann chromatographisch mit dem Analyten interagieren, oder es können sowohl Q als auch T chromatographisch mit dem Analyten interagieren. Daneben können Q und T zusammen im Wesentlichen die chromatographische Wechselwirkung zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte ist Q hydrophob, ist T hydrophob oder sind sowohl Q als auch T hydrophob.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung Material der chromatographisch stationären Phase für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie bereit, das durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann eine chromatographische Kernzusammensetzung von hoher Reinheit mit einer Oberfläche sein, die ein Siliziumdioxid-Kernmaterial, Metalloxid-Kernmaterial, anorganisch-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe von Blockcopolymeren aufweist. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder hydrophile funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und kann eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare, geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben, wodurch Retentionsabweichungen im Zeitablauf (Drift) unter chromatographischen Bedingungen durch die Verwendung von niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen gemäß einem der obigen Aspekte wird das chromatographische Material der stationären Phase zur Verwendung in der Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Säule oder Vorrichtung für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon bereit. Die Säule oder Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit mindestens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang abgrenzt, sowie eine stationäre Phase gemäß einer der in der vorliegenden Erfindung erläuterten Ausführungsformen. Die Vorrichtungen können vorgeformte Fritten oder Fritten, die durch miteinander verbundene Materialien hergestellt werden, aufweisen oder es können Vorrichtungen ohne Fritten sein. Das Gehäuse und die stationäre Phase können zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst werden.
In einem weiteren Aspekt wiederum stellt die vorliegende Erfindung ein Kit für die Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon bereit. Das Kit enthält ein Gehäuse mit wenigstens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang abgrenzt, und eine stationäre Phase gemäß einer der in vorliegenden Erfindung dargelegten Ausführungsformen. Das Gehäuse und die stationäre Phase können zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst werden. Daneben können Anweisungen zur Durchführung von Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon mit dem Gehäuse und der stationären Phase enthalten sein.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Materials der stationären Phase gemäß der vorliegenden Erfindung bereit. Das Verfahren umfasst (1) die chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit einem chromatographischen Kernmaterial besteht; und die chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit dem chromatographischen Kernmaterial besteht; (2) die chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophoben Gruppen mit einem chromatographischen Kernmaterial besteht; und die chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit dem chromatographischen Kernmaterial besteht oder (3) die chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit einem chromatographischen Kernmaterial besteht und die chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophoben funktionellen Gruppen mit dem chromatographischen Kernmaterial besteht, wodurch ein Material der stationären Phase in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird Q aus einem Reagenz mit einer der folgenden Strukturen abgeleitet:
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird T aus einem Reagenz mit einer der folgenden Strukturen abgeleitet:
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon bereit. Das Verfahren umfasst die chromatographische Trennung einer Probe unter Verwendung einer chromatographischen Vorrichtung mit einer chromatographischen stationären Phase gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wodurch die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindert oder verhindert wird.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die Verminderung oder Verhinderung der Abweichung oder Veränderung der Retention die Abweichung oder Veränderung der Retention um ≤ 5% über 30 Tage, ≤ 4% über 30 Tage, ≤ 3% über 30 Tage, ≤ 2% über 30 Tage, ≤ 1% über 30 Tage, ≤ 5% über 10 Tage, ≤ 4% über 10 Tage, ≤ 3% über 10 Tage, ≤ 2% über 10 Tage, ≤ 1% über 10 Tage, ≤ 5% über 3 Tage, ≤ 4% über 3 Tage, ≤ 3% über 3 Tage, ≤ 2% über 3 Tage, ≤ 1% über 3 Tage, ≤ 5% über 30 Durchläufe, ≤ 4% über 30 Durchläufe, ≤ 3% über 30 Durchläufe, ≤ 2% über 30 Durchläufe, ≤ 1% über 30 Durchläufe, ≤ 5% über 10 Durchläufe, ≤ 4% über 10 Durchläufe, ≤ 3% über 10 Durchläufe, ≤ 2% über 10 Durchläufe, ≤ 1% über 10 Durchläufe, ≤ 5% über 3 Durchläufe, ≤ 4% über 3 Durchläufe, ≤ 3% über 3 Durchläufe, ≤ 2% über 3 Durchläufe oder ≤ 1% über 3 Durchläufe. In einigen Ausführungsformen umfasst die Verminderung oder Verhinderung der Abweichung oder Veränderung der Retention im Wesentlichen die Beseitigung des Effekts der Alkoxylierung bzw. Dealkoxylierung des chromatographischen Materials auf die Retention.
Daneben kann Q eine der folgenden Strukturen aufweisen:

R⁵ und R⁶ können unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe stehen. R⁸ und R⁹ können unabhängig voneinander aus Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertem oder unsubstituiertem Aryl, zyklischem Alkyl, verzweigtem Alkyl, Niederalkyl, einem geschützten oder entschützten Alkohol, einer Zwitterion-Gruppe oder aus Carbonyl, Cyan, Hydroxyl, Fluor, Trifluor, substituiertem Aryl, Ester, Ether, Amid, Carbamat, Harnstoff, Sulfoxid, Nitro, Nitroso, Boronsäure, Boronsäureester, Harnstoff, Thioether, Sulfinyl, Sulfonyl Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat, Ethylenglykol, heterozyklischen Gruppen oder Triazol-Funktionalität ausgewählt werden. Het kann für ein monozyklisches oder bizyklisches, heterozyklisches oder Heteroaryl-Ringsystem mit mindestens einem Stickstoffatom stehen. B kann einen azidischen ionisierbaren Modifizierer darstellen.
Daneben kann Y eine der folgenden Strukturen aufweisen:
Die vorliegende Erfindung wird in weiteren Einzelheiten durch die nachfolgenden Figuren und Beispiele, die nur zur Illustration dienen und nicht einschränkend sind, beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung kann besser im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung verstanden werden. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die folgenden Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstäblich zu verstehen sind, sondern dass die Betonung auf der Veranschaulichung der erfinderischen Konzepte der vorliegenden Erfindung liegt.
1 zeigt eine Reihe von vier chromatographischen Trennungen von Analyten unter Verwendung von Siliziumdioxid-EP 2 (silica 2-EP) als stationäre Phase.
2 zeigt eine Reihe von vier chromatographischen Trennungen von Analyten unter Verwendung von Siliziumdioxid-EP 2 (silica 2-EP), die zuvor mit TMS durch Behandlung mit Chlortrimethylsilan als stationäre Phase endverkappt wurden.
3 zeigt die Abweichung oder Veränderung der Retention der sechs Komponenten der QC-Mischung bei über 25 aufeinanderfolgenden Injektionen für eine Vorrichtung zur Durchführung der überkritischen Fluidchromatographie unter Verwendung von Siliziumdioxid 2-EP (silica 2-EP) als stationäre Phase.
4 zeigt eine Reihe von vier chromatographischen Trennungen von Analyten unter Verwendung eines BEH Technology^TM (Waters Technologies Corporation, Milford MA) als stationäre Phase.
5 zeigt eine Reihe von vier chromatographischen Trennungen von Analyten unter Verwendung eines BEH Technology^TM (Waters Technologies Corporation, Milford MA) als stationäre Phase, die vorher durch Rückfluss in Methanol als stationäre Phase methoxyliert wurde.
6 zeigt eine Reihe von vier chromatographischen Trennungen von Analyten unter Verwendung von verbrücktem Ethylen-Hybrid als stationäre Phase, um die Stabilität der stationären Phase zu veranschaulichen.
7 zeigt ein Schaubild der ursprünglichen Retention eines Analyten in Prozent im Zeitablauf für verschiedene chromatographische stationäre Phasen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen stellt die Erfindung chromatographisches Material für Normalphasen-Chromatographie, überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie und solvatisierte Gaschromatographie sowie entsprechende Vorrichtungen, Bausätze, Herstellungsverfahren und Methoden der Nutzung bereit. Dieses chromatographische Material vermindert die Abweichung oder Veränderung der Retention oder verhindert sie, und weist dabei eine zweckdienliche Gesamtretention auf.
Die Erfindung vermindert vorteilhaft die Abweichung oder Veränderung der Retention oder verhindert sie, wobei eine zweckdienliche Gesamtretention gegeben ist. Bei der SFC kann beispielsweise die Abweichung oder Veränderung der Retention (unter verschiedenen anderen Theorien) auf die Alkoxylierung von lösungsmittelzugänglichen Silanolen auf dem Partikel in der standardmäßigen mobilen CO₂/MeOH-Phase (und/oder durch andere Alkohol-Cosolvents) zurückgeführt werden, die bei SFC angewendet wird. Dies stellt ein Problem dar, da Benutzer im Verlauf des Alterns der Säule eine chromatographische Veränderung in ihrem SFC-System feststellen (z. B. Retentionszeit), und auch, wenn eine neue, nicht-alkoxylierte Säule in dem System eingesetzt wird.
In verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen bietet die Erfindung durch die Auswahl und/oder Modifizierung des chromatographischen Materials unterschiedliche Lösungen für solche Abweichungen oder Veränderungen der Retention und für damit verbundene Probleme (z. B. Retention, Peakform und dergleichen).
Beispiele für drei verschiedene Möglichkeiten, um dieses Problem zu mildern, sind: (1) Funktionalisierung eines chromatographischen Mediums mit einer kleinen polaren Silangruppe oder einer anderen Gruppe, die die Oberfläche funktionalisieren kann, um rückständige Oberflächensilanole auf effektive Weise zu entfernen. In verschiedenen Fällen kann die Remanenz der Säule durch Verwendung von unpolaren Endcapping-Gruppen signifikant reduziert werden – daher die Notwendigkeit einer Endcapping-Gruppe mit polarer Funktionalität. Diese Gruppe kann zum Beispiel durch Standard-Bindungschemie eingeführt werden. (2) Verwendung eines anderen Basispartikelmaterials als das auf Siliziumdioxid basierende Material oder Verwendung eines auf Siliziumdioxid basierenden Materials mit reduziertem Silanolsäuregehalt. Alternativ dazu können Materialien mit deutlich größerer Oberfläche und mit einem Liganden, wie beispielsweise 2-Ethylpyridin verwendet werden, der anschließend endverkappt wird. (3) Alkoxylierung der chromatographischen Medien vor der Verwendung. Dies kann ein Rückfließen der Medien in einem Alkohol nach Wahl, mit oder ohne Vorhandensein eines Katalysators, beinhalten. Es sollte darauf geachtet werden, dass wässrige Lösungen nach dieser Alkoxylierung vermieden werden. Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben.
Begriffsbestimmungen
In verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen erreicht die Erfindung eine Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention. Die „Abweichung” oder „Veränderung” der Retention kann eine unerwünschte Differenz in der Elutionszeit zwischen chromatographischen Durchläufen oder Experimenten beinhalten (z. B. eluiert Peak x in Durchlauf 1 zum Zeitpunkt y, aber in Durchlauf 1 + n eluiert Peak x zum Zeitpunkt z). Somit kann die Abweichung oder Veränderung der Retention zu unerwünschten Effekten, einschließlich experimenteller Störungen, Nichtreproduzierbarkeit oder Ausfällen, führen. Dementsprechend bedeutet die Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention in weiterem Sinne, einer unerwünschten Differenz bei den Elutionszeiten zwischen chromatographischen Durchläufen in dem Maße entgegenzuwirken, dass das chromatographische Experiment ein chromatographisch akzeptables Ergebnis liefert.
In einigen Ausführungsformen zur Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention gibt es keinen kontinuierlichen absoluten oder konstanten Wert. Zum Beispiel kann das Ausmaß der Abweichung oder Veränderung der Retention, während immer noch ein akzeptables chromatographisches Ergebnis erzielt wird, in Abhängigkeit der akzeptablen Fehler oder Varianz in einem bestimmten Experiment oder der Komplexität einer Probe (zum Beispiel Anzahl und/oder Trennung der Peaks) variieren. Das Ausmaß der Abweichung oder Veränderung der Retention, die auftreten können, während immer noch ein akzeptables chromatographisches Ergebnis erzielt wird, kann in Abhängigkeit der Dauer oder der erforderlichen Reproduzierbarkeit bei einem bestimmten Experiment variieren (wenn beispielsweise Reproduzierbarkeit über eine größere Anzahl von Durchläufen erforderlich ist, kann die zulässige Abweichung oder Veränderung der Retention zwischen den Durchläufen kleiner sein). Daher sollte klar sein, dass die Verminderung oder Vermeidung einer Abweichung oder Veränderung der Retention nicht unbedingt die absolute Unterbindung solcher Abweichungen oder Veränderungen der Retention bedeutet.
In einigen Ausführungsformen kann die Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention quantifiziert werden. Zum Beispiel kann die Abweichung oder Veränderung der Retention für einen einzelnen Peak gemessen oder der Durchschnitt für eine Reihe von Peaks ermittelt werden. Die Abweichung oder Veränderung der Retention kann über einen bestimmten Zeitraum oder für eine Anzahl von Durchläufen gemessen werden. Die Abweichung oder Veränderung der Retention kann relativ zu einem Standardwert, Startwert oder zwischen zwei oder mehreren bestimmten Durchläufen gemessen werden.
Außerdem kann die Abweichung oder Veränderung der Retention durch einen standardisierten Test quantifiziert werden. In den unten erläuterten Beispielen wurde der folgende standardisierte Test verwendet: Die durchschnittliche Retentionsveränderung in % wurde berechnet, indem die prozentuale Differenz aus den durchschnittlichen absoluten Peak-Retentionen, die an Tag 3, 10 oder 30 der chromatographischen Tests gemessen wurden, und der durchschnittlichen absoluten Peak-Retentionen, gemessen an Tag 1 der chromatographischen Tests, gebildet wurde. Für jeden Testtag wurden die Säulen für 20 Minuten unter Testbedingungen von Mischung 1, gefolgt von drei Injektionen von Mischung 1, äquilibriert und anschließend unter Testbedingungen von Mischung 2 für 10 Minuten, gefolgt von drei Injektionen von Mischung 2, äquilibriert.
Die Parameter für diesen standardisierten Test sind: Cosolvent-Mischung 1 = 5% Methanol; Proben-Mischung 1 = 3-Benzoylpyridin (0,1 mg/ml); Cosolvent-Mischung 2 = 10% Methanol; Proben-Mischung 2 = Koffein, Thymin, Papaverin, Prednisolon, Sulfanilamid (jeweils 0,2 mg/ml); Säulenmaße = 2,1 × 150 mm; Flussrate = 1,0 ml/min; Säulentemperatur = 50°C; Gegendruck = 1800 psi; Detektor = Waters Technologies Corporation ACQUITY PDA^TM mit SFC-Durchflusszelle; Detektor-Einstellung = 254 nm 40 Spez./Sek.; schwache Nadelspülung = iso-Propanol und Injektion = 1,0 μl (2,0 μl-Schleife mit PLUNO-Injektionsmodus).
Entsprechend dieses standardisierten Tests kann die Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention eine Abweichung oder Veränderung der Retention von ≤ 5% über 30 Tage ≤ 4% über 30 Tage, ≤ 3% über 30 Tage, ≤ 2% über 30 Tage, ≤ 1% über 30 Tage, ≤ 5% über 10 Tage, ≤ 4% über 10 Tage, ≤ 3% über 10 Tage, ≤ 2% über 10 Tage, ≤ 1% über 10 Tage, ≤ 5% über 3 Tage, ≤ 4% über 3 Tage, ≤ 3% über 3 Tage, ≤ 2% über 3 Tage, ≤ 1% über 3 Tage, ≤ 5% über 30 Durchläufe, ≤ 4% über 30 Durchläufe, ≤ 3% über 30 Durchläufe, ≤ 2% über 30 Durchläufe, ≤ 1% über 30 Durchläufe, ≤ 5% über 10 Durchläufe, ≤ 4% über 10 Durchläufe, ≤ 3% über 10 Durchläufe, ≤ 2% über 10 Durchläufe, ≤ 1% über 10 Durchläufe, ≤ 5% über 3 Durchläufe, ≤ 4% über 3 Durchläufe, ≤ 3% über 3 Durchläufe, ≤ 2% über 3 Durchläufe oder ≤ 1% über 3 Durchläufe umfassen.
In anderen Ausführungsformen kann die Verminderung oder Vermeidung der Abweichung oder Veränderung der Retention eine Abweichung oder Veränderung der Retention von ≤ 5,0; 4,9; 4,8; 4,7; 4,6; 4,5; 4,4; 4,3; 4,2; 4,1; 4,0; 3,9; 3,8; 3,7; 3,6; 3,5; 3,4; 3,3; 3,2; 3,1; 3,0; 2,9; 2,8; 2,7; 2,6; 2,5; 2,4; 2,3; 2,2; 2,1; 2,0; 1,9; 1,8; 1,7; 1,6; 1,5; 1,4; 1,3; 1,2; 1,1; 1,0; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2 oder 0,1% über 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 Tage oder 1 Tag (oder Durchläufe) umfassen.
„Hohe Reinheit” oder „chromatographisches Material von hoher Reinheit” enthält ein Material, das aus hochreinen Vorstufen hergestellt wird. In bestimmten Aspekten haben hochreine Materialien Metallverunreinigungen und/oder nicht-verminderte chromatographische Eigenschaften reduziert, unter anderem den Säuregehalt von Oberflächensilanolen und die Heterogenität der Oberfläche.
„Chromatographische Oberfläche” umfasst eine Oberfläche, die die chromatographische Trennung einer Probe ermöglicht. In bestimmten Aspekten ist die chromatographische Oberfläche porös. In einigen Aspekten kann eine chromatographische Oberfläche die Oberfläche eines Partikels, ein oberflächlich poröses Material oder ein Monolith sein. In bestimmten Aspekten besteht die chromatographische Oberfläche aus der Oberfläche eines oder mehrerer Partikel, aus oberflächlich porösen Materialien oder Monolithen, die bei einer chromatographischen Trennung in Kombination verwendet werden. In gewissen anderen Aspekten ist die chromatographische Oberfläche nicht porös.
Ein „ionisierbarer Modifizierer” umfasst eine funktionelle Gruppe, die eine elektronenspendende oder elektronenziehende Gruppe trägt. In bestimmten Aspekten umfasst der ionisierbare Modifizierer eine oder mehrere Carbonsäure-Gruppen, Amino-Gruppen, Imid-Gruppen, Amid-Gruppen, Pyridyl-Gruppen, Imidazolyl-Gruppen, Ureido-Gruppen, Thionylchlorid-Ureido-Gruppen oder Aminosilan-Gruppen oder eine Kombination davon. In anderen Aspekten enthält der ionisierbare Modifizierer eine Gruppe, die ein Stickstoff- oder Phosphoratom mit einem freien Elektronenpaar trägt. In bestimmten Aspekten ist der ionisierbare Modifizierer kovalent an die Materialoberfläche gebunden und verfügt über eine ionisierbare Gruppe. In einigen Fällen wird er durch chemische Modifizierung einer Oberflächen-Hybrid-Gruppe an das chromatographische Material gebunden.
Eine „hydrophobe Oberflächengruppe” enthält eine Oberflächengruppe auf der chromatographischen Oberfläche, die Hydrophobie aufweist. In bestimmten Aspekten kann eine hydrophobe Gruppe eine kohlenstoffgebundene Phase sein, wie beispielsweise eine C₄ bis C₁₈-gebundenen Phase. In anderen Aspekten kann eine hydrophobe Oberflächengruppe eine eingebettete polare Gruppe enthalten, sodass der äußere Teil der hydrophoben Oberfläche die Hydrophobie beibehält. In einigen Fällen wird er durch chemische Modifizierung einer Oberflächen-Hybrid-Gruppe an das chromatographische Material gebunden. In anderen Fällen kann die hydrophobe Gruppe eine C₄-C₃₀-, eingebettete, polare, chirale, Phenylalkyl- oder Pentafluorphenyl-Bindung und Beschichtungen sein.
Ein „chromatographischer Kern” umfasst ein chromatographisches Material, das unter anderem ein organisches Material ist, wie beispielsweise Siliziumdioxid oder ein Hybridmaterial, wie hierin definiert, in der Form eines Partikels, eines Monolithen oder einer anderen geeigneten Struktur, die einen inneren Teil des Materials der Erfindung bildet. In bestimmten Aspekten stellt die Oberfläche des chromatographischen Kerns die chromatographische Oberfläche gemäß den hierin enthaltenen Definitionen dar oder sie stellt ein Material dar, das durch eine chromatographische Oberfläche gemäß den hierin enthaltenen Definitionen eingeschlossen ist. Das chromatographische Oberflächenmaterial kann auf dem chromatographischen Kern auf eine solche Weise angeordnet, gebunden oder aufgebrannt werden, dass ein diskreter oder merklicher Übergang erkennbar ist, oder es kann an den chromatographischen Kern in einer Weise gebunden werden, sodass es sich mit der Oberfläche des chromatographischen Kerns vermischt, was zu einer Abstufung der Materialien und keiner diskreten internen Kernoberfläche führt. In bestimmten Ausführungsformen kann das chromatographische Oberflächenmaterial gleich oder unterschiedlich von dem Material des chromatographischen Kerns sein und es kann verschiedene physikalische oder physikalisch-chemische Eigenschaften des chromatographischen Kerns aufweisen, unter anderem Porenvolumen, Oberfläche, durchschnittlicher Porendurchmesser, Kohlenstoffgehalt oder hydrolytische pH-Stabilität.
„Hybrid” einschließlich „anorganisches/organisches Hybridmaterial” schließt auf anorganischen Stoffen basierende Strukturen ein, wobei eine organische Funktionalität ein integraler Bestandteil sowohl der inneren als auch der anorganischen „Skelett”-Struktur sowie der Hybridmaterialoberfläche ist. Der anorganische Anteil des Hybridmaterials kann beispielsweise Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Titan, Cer oder Zirconium oder daraus abgeleitete Oxide oder Keramikmaterial sein. „Hybrid” schließt auf anorganischen Stoffen basierende Strukturen ein, wobei die organische Funktionalität ein integraler Bestandteil sowohl der inneren als auch der anorganischen „Skelett”-Struktur sowie auch der Hybridmaterialoberfläche ist. Wie oben erwähnt, sind Beispiele von Hybridmaterialien in US-Patenten mit der Nr. 4017528 , 6528167 , 6686035 und 7175913 dargestellt, auf die hierin vollumfänglich Bezug genommen wird.
Der Begriff „alizyklische Gruppe” beinhaltet geschlossene Ringstrukturen mit drei oder mehr Kohlenstoffatomen. Alizyklische Gruppen beinhalten Cycloparaffine oder Naphthene, die gesättigte zyklische Kohlenwasserstoffe sind, Cycloolefine, die ungesättigt mit zwei oder mehr Doppelbindungen sind, und Cycloacetylene die eine Dreifachbindung aufweisen. Sie enthalten keine aromatischen Gruppen. Beispiele für Cycloparaffine sind Cyclopropan, Cyclohexan und Cyclopentan. Beispiele für Cycloolefine sind Cyclopentadiene und Cyclooctatetraene. Alizyklische Gruppen umfassen auch verschmolzene Ringstrukturen und substituierte alizyklische Gruppen wie beispielsweise alkylsubstituierte alizyklische Gruppen. Im Fall der alizyklischen Gruppen können solche Substituenten ferner ein Niederalkyl, eine niedere Alkenylgruppe, niedere Alkoxygruppe, niedere Alkylthiogruppe, niedere Alkylaminogruppe, niedere Alkylcarboxylgruppe, Nitrogruppe, Hydroxylgruppe, -CF3, -CN oder dergleichen umfassen.
Der Begriff ”aliphatische Gruppe” umfasst organische Zusammensetzungen, die durch gerade oder verzweigte Ketten gekennzeichnet sind und typischerweise 1 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten. Alpphatische Gruppen umfassen Alkylgruppen, Alkenylgruppen und Alkinylgruppen. In komplexen Strukturen können die Ketten verzweigt oder gebunden sein. Alkylgruppen enthalten gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem oder mehreren Kohlenstoffatomen, einschließlich geradkettiger und verzweigtkettiger Alkylgruppen. Solche Kohlenwasserstoffreste können an einem oder mehreren Kohlenstoffatomen durch z. B. eine Halogen-, eine Hydroxyl-, eine Thiol-, eine Amino-, eine Alkoxy-, eine Alkylcarboxy-, eine Alkylthio- oder eine Nitrogruppe substituiert werden. Sofern die Anzahl an Kohlenstoffatomen nicht anders angegeben ist, bezeichnet ”nieder aliphatisch”, wie hier verwendet, eine aliphatische Gruppe, wie sie oben definiert ist (z. B. Niederalkyl, Niederalkenyl, Niederalkinyl), die mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen ausgestattet sind. Charakteristisch für solche niederen aliphatischen Gruppen, wie z. B. Niederalkylgruppen sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, 2-Chlorpropyl, n-Butyl, sec-Butyl, 2-Aminobutyl, Isobutyl, tert-Butyl, 3-Thiopentyl und dergleichen. Der hier verwendete Begriff ”Nitro” bezeichnet -NO₂; der Begriff ”Halogen” bezeichnet -F, -Cl, -Br oder -I; der Begriff ”Thiol” bezeichnet SH; und der Begriff ”Hydroxyl” bezeichnet -OH. Somit bezeichnet der hier verwendete Begriff ”Alkylamino” eine Alkylgruppe, wie sie oben definiert ist, mit einer gebundenen Aminogruppe. Passende Alkylaminogruppen enthalten Gruppen mit 1 bis 12, bzw. vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Der Begriff ”Alkylthio” bezieht sich auf eine Alkylgruppe, wie sie oben definiert ist, die mit einer Sulfhydrylgruppe gebunden ist. Passende Alkylthiogruppen enthalten Gruppen von 1 bis 12, bzw. vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Der hier verwendete Begriff ”Alkylcarboxyl” bezeichnet eine Alkylgruppe, wie sie oben definiert ist, mit einer daran gebundenen Carboxylgruppe. Der hier verwendete Begriff ”Alkoxy” bezeichnet eine Alkylgruppe, wie sie oben definiert ist, mit einem gebundenen Sauerstoffatom. Charakteristische Alkoxygruppen enthalten Gruppen von 1 bis 12, bzw. vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. Methoxy, Ethoxy, Propoxy, tert-Butoxy und dergleichen. Die Begriffe ”Alkenyl” und ”Alkenyl” beziehen sich auf ungesättigte aliphatische Gruppen analog zu Alkylen, die aber mindestens eine Doppel- bzw. Dreifachbindung enthalten. Passende Alkenyl- und Alkinylgruppen enthalten Gruppen von 2 bis 12, bzw. vorzugsweise von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Der Begriff ”Alkyl” umfasst gesättigte aliphatische Gruppen, einschließlich geradkettiger Alkylgruppen, verzweigtkettiger Alkylgruppen, – (alizyklischer) Cycloalkylgruppen, Alkyl-substituierte Cycloalkylgruppen und durch Cycloalkyl substituierte Alkylgruppen. In bestimmten Ausführungsformen weist ein geradkettiges oder verzweigtkettiges Alkyl 30 oder weniger Kohlenstoffatome in seiner Hauptkette auf, z. B. C₁-C₃₀ für geradkettige oder C₃-C₃₀ für verzweigtkettige Strukturen. In bestimmten Ausführungsformen weist ein geradkettiges oder verzweigtkettiges Alkyl 20 oder weniger Kohlenstoffatome in seiner Hauptkette auf, z. B. C₁-C₂₀ für geradkettige oder C₃-C₂₀ für verzweigtkettige Strukturen und bevorzugt 18 oder weniger. Gleichfalls weisen bevorzugte Cycloalkylgruppen 4-10 Kohlenstoffatome und insbesondere 4-7 Kohlenstoffatome in ihrer Ringstruktur auf. Der Begriff ”Niederalkyl” verweist auf Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Kette und Cycloalkylgruppen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen in ihrer Ringstruktur.
Darüber hinaus umfasst der Begriff ”Alkyl” (einschließlich ”Niederalkylgruppen”), der durchweg in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, sowohl ”unsubstituierte Alkyle” als auch ”substituierte Alkyle”, bei denen sich Letztere auf Alkylgruppen mit Substituenten von Wasserstoff an einem oder mehreren Kohlenstoffatomen der Kohlenwasserstoffhauptkette beziehen. Solche Substituenten können zum Beispiel Halogen, Hydroxy, Alkylcarbonyloxy, Arylcarbonyloxy, Alkoxycarbonyloxy, Aryloxycarbonyloxy, Carboxylat, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Aminocarbonyl, Alkylthiocarbonyl, Alkoxyl, Phosphat, Phosphonato, Phosphinato, Cyan, Amino (einschließlich Alkylamino, Dialkylamino, Arylamino, Diarylamino und Alkylarylamino), Acylamino (einschließlich Alkylcarbonylamino, Arylcarbonylamino, Carbamoyl und Ureido), Amidino, Imino, Sulfhydryl, Alkylthio, Arylthio, Thiocarboxylat, Sulfat, Sulfonato, Sulfamoyl, Sulfonamido, Nitro, Trifluormethyl, Azido, Heterocyclyl, Aralkyl, eine aromatische oder heteroaromatische Gruppe enthalten. Es wird durch den Fachmann verstanden, dass die substituierten Gruppen der Kohlenwasserstoffkette, wenn angemessen, selbst substituiert werden können. Cycloalkyle können, z. B. durch die oben beschriebenen Substituenten ebenso substituiert werden. Eine ”Aralkyl”-Gruppe ist ein durch eine Arylgruppe substituiertes Alkyl, das z. B. 1 bis 3 separate oder verschmolzene Ringe und 6 bis 18 Kohlenstoffringatome, wie z. B. Phenylmethyl(Benzyl) enthält.
Der hier verwendete Begriff ”Amino” bezeichnet eine unsubstituierte oder substituierte Gruppe der Formel -NR_aR_b, bei der R_a und R_b unabhängiger Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Heterocyclyl R_a und R_b sein können und zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, eine zyklische Gruppe mit 3 bis 8 Atomen im Ring bilden. Somit schließt der Begriff ”Amino”, wenn nicht anders angegeben, zyklische Aminogruppen wie Piperidinyl- oder Pyrrolidinylgruppen ein. Eine ”durch ein Amino substituierte Aminogruppe” bezeichnet eine Aminogruppe, bei der mindestens einer der Gruppen R_a und R_b weiter durch eine Aminogruppe substituiert ist.
Der Begriff ”aromatische Gruppe” umfasst ungesättigte zyklische Kohlenwasserstoffe, die einen oder mehr Ringe enthalten. Aromatische Gruppen enthalten 5- und 6-gliedrige Einzelring-Gruppen, die null bis vier Heteroatome enthalten können, zum Beispiel Benzol, Pyrrol, Furan, Thiophen, Imidazol, Oxazol, Thiazol, Triazol, Pyrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyridazin und Pyrimidin und dergleichen. Der aromatische Ring kann an einer oder mehreren Ringpositionen substituiert sein, zum Beispiel durch ein Halogen, ein Niederalkyl, ein Niederalkenyl, ein Niederalkoxy, ein Niederalkylthio, ein Niederalkylamino, ein Niederalkylcarboxyl, ein Nitro, ein Hydroxyl, -CF₃, -CN oder dergleichen.
Der Begriff ”Aryl” umfasst 5- und 6-gliedrige Einzelringe aromatischer Gruppen, die null bis vier Heteroatome enthalten können, z. B. unsubstituiertes oder substituiertes Benzol, Pyrrol, Furan, Thiophen, Imidazol, Oxazol, Thiazol, Triazol, Pyrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyridazin und Pyrimidin und dergleichen. Arylgruppen enthalten auch polyzyklische verschmolzene aromatische Gruppen wie Naphthyl-, Chinolyl-, Indolylgruppe und dergleichen. Der aromatische Ring kann an einer oder mehreren Ringpositionen solcher Substituenten substituiert werden, wie sie z. B. oben für die Alkylgruppen beschrieben wurden. Passende Arylgruppen enthalten unsubstituierte und substituierte Phenylgruppen. Der hier verwendete Begriff ”Aryloxy” bezeichnet eine Arylgruppe, wie sie oben definiert ist, mit einem daran gebundenen Sauerstoffatom. Der hier verwendete Begriff ”Aralkoxy” bezeichnet eine Aralkyl-Gruppe, wie sie oben definiert ist, mit einem daran gebundenen Sauerstoffatom. Passende Aralkoxygruppen weisen 1 bis 3 getrennte oder gebundene Ringe und 6 bis 18 Kohlenstoffringatome wie zum Beispiel O-Benzyl auf.
Der Begriff ”keramischer Vorläufer” (precursor) umfasst jede Verbindung, die zur Bildung eines keramischen Materials führt.
Der Begriff ”chiraler Rest” umfasst jede Funktionalität, die die chirale oder stereoselektive Synthese berücksichtigt. Chirale Reste enthalten, sind aber nicht beschränkt auf Substituentengruppen, die mindestens ein chirales Zentrum, natürliche und unnatürliche Aminosäuren, Peptide und Proteine, derivatisierte Cellulosen, makrozyklisches Antibiotika, Cyclodextrine, Kronenether und Metallkomplexe aufweisen.
Der Begriff ”eingebettete polare Funktionalität” ist eine Funktionalität, die einen integralen polaren Rest aufweist, sodass die Wechselwirkung mit grundlegenden Proben durch die Abschirmung der nicht reagierten Silanolgruppen auf der Silizium-Oberfläche reduziert ist. Eingebettete polare Funktionalitäten enthalten, sind aber nicht beschränkt auf Carbonat-, Amid-, Harnstoff-, Ether-, Thioether- Sulfinyl-, Sulfoxid-, Sulfonyl-, Thioharnstoff-, Thiocarbonat-, Thiocarbamat-, Ethylenglykol-, heterozyklische, Triazol- oder Carbamat-Funktionalitäten, wie sie im US-Patent Nr. 5,374,755 beschrieben sind, sowie chirale Reste.
Der Begriff ”chromatographisch verbessernde Porengeometrie” umfasst die Geometrie der Porenkonfiguration der gegenwärtig offenbarten Materialien, die gefunden wurden, um die chromatographische Trennungsfähigkeit des Materials, z. B. gegenüber anderen chromatographischen Medien des Stands der Technik zu erhöhen. Zum Beispiel kann eine Geometrie gebildet, selektiert oder konstruiert werden und verschiedene Eigenschaften bzw. Faktoren können verwendet werden, um zu bestimmen, ob die chromatographische Trennungsfähigkeit des Materials ”verbessert” wurde, z. B. im Vergleich zu einer Geometrie, die auf dem Fachgebiet bekannt ist oder herkömmlich verwendet wird. Beispiele dieser Faktoren sind hohe Trennleistung, längeres Säulenleben und hohe Massenübertragungseigenschaften (wie z. B. durch reduzierte Bandenverbreiterung und gute Peakform bewiesen.) Diese Eigenschaften können gemessen oder unter Verwendung der neusten, anerkannten Techniken ermittelt werden. Zum Beispiel unterscheidet sich die chromatographisch verbessernde Porengeometrie der vorliegenden porösen anorganischen/organischen Hybridmaterialien von Materialien des Stands der Technik durch das Fehlen von ”Tintenfass” oder ”muschelförmigen” Porengeometrie oder Morphologie, die beide unerwünscht sind, weil sie z. B. Massenübertragungsraten reduzieren, was zu niedrigeren Wirkungsgraden führt.
Chromatographisch verbessernde Porengeometrie wurde in Hybridmaterialien gefunden, die nur einen kleinen Bestand an Mikroporen enthalten. Ein geringer Bestand an Mikroporen wird in Hybridmaterialien erreicht, wenn alle Poren mit einem Durchmesser von < 34 Å weniger als 110 m²/g zur spezifischen Oberfläche des Materials beitragen. Hybridmaterialien mit derart geringer Mikroporenoberfläche (MSA) bringen chromatographische Verbesserungen, darunter hohe Trennleistung und gute Massenübertragungseigenschaften (wie z. B. durch verminderte Bandenverbreiterung und gute Peakform bewiesen wird). Als Mikroporenoberfläche (MSA) wird die Oberfläche von Poren mit Durchmessern von weniger oder gleich 34 Å definiert, die durch die Mehrpunkt-Stickstoffsorptionsanalyse durch den Adsorptionsschenkel der Isotherme unter Verwendung des BJH-Verfahrens bestimmt werden. Die hier verwendeten Abkürzungen ”MSA” und ”MPA” sind austauschbar und bezeichnen ”Mikroporenoberfläche.”
Der Begriff ”funktionalisierende Gruppe” umfasst organisch funktionelle Gruppen, die einer chromatographisch stationären Phase eine bestimmte chromatographische Funktionalität verleihen.
Der Begriff ”heterozyklische Gruppe” umfasst geschlossene Ringstrukturen, in denen ein oder mehrere Atome des Rings ein anderes Element als Kohlenstoff enthalten, zum Beispiel Stickstoff, Schwefel oder Sauerstoff. Heterozyklische Gruppen können gesättigt oder ungesättigt sein und heterozyklische Gruppen wie Pyrrol und Furan können aromatischen Charakter aufweisen. Sie enthalten verschmolzene Ringstrukturen wie Chinolin und Isochinolin. Andere Beispiele für heterozyklische Gruppen sind Pyridin und Purin. Heterozyklische Gruppen können an einem oder mehreren konstituierenden Atomen z. B. durch ein Halogen, ein Niederalkyl, ein Niederalkenyl, ein Niederalkoxy, ein Niederalkylamino, ein Niederalkylcarboxyl, ein Nitro, ein Hydroxyl, -CF₃, -CN oder dergleichen substituiert sein. Passende heteroaromatische und heteroalizyklische Gruppen weisen gewöhnlich 1 bis 3 getrennte oder verschmolzene Ringe mit 3 bis 8 Mitgliedern pro Ring und einem oder mehreren N-, O- oder S-Atomen auf, z. B. Cumarinyl, Chinolinyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidyl, Furyl, Pyrrolyl, Thienyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Imidazolyl, Indolyl, Benzofuranyl, Benzothiazolyl, Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyranyl, Piperidinyl, Morpholino und Pyrrolidinyl.
Der Begriff ”Metalloxid-Vorläufer” umfasst alle Verbindungen, die ein Metall aufweisen und zur Bildung eines Metalloxids führen, z. B. Alumina, Siliziumdioxid, Titanoxid, Zirkonoxid.
Der Begriff ”Monolith” umfasst eine Ansammlung einzelner Partikel in einer Bettformation, in der Gestalt und Morphologie der einzelnen Partikel aufrechterhalten bleiben. Die Partikel sind vorzugsweise gepackt, indem ein Material verwendet wird, das die Partikel zusammen bindet. Es kann jede Anzahl an Bindematerialien verwendet werden, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wie zum Beispiel lineare oder vernetzte Polymere aus Divinylbenzol, Butylmethacrylat, Urethane, Alkene, Alkine, Amine, Amide, Isocyanate oder Epoxidgruppen sowie Kondensationsreaktionen von Organoalkoxysilanen, Tetraalkoxysilanen Polyorganoalkoxysiloxanen, Polyethoxysiloxanen und keramischen Vorläufern. In bestimmten Ausführungsformen umfasst der Begriff ”Monolith” auch Hybridmonolithen, die durch andere Verfahren hergestellt werden, wie z. B. Hybrid-Monolithe, die im US-Patent Nr. 7,250,214 beschrieben werden; Hybrid-Monolithe, die aus der Kondensation von einem oder mehreren Monomeren hergestellt werden und 0–99 Molprozent Silica enthalten (z. B. SiO₂); Hybrid-Monolithe, die aus verbundenen porösen anorganischen/organischen Partikeln hergestellt werden; Hybrid-Monolithe, die eine chromatographisch verbessernde Porengeometrie aufweisen; Hybrid-Monolithen, die keine chromatographisch verbessernde Porengeometrie aufweisen; Hybrid-Monolithe, die eine gegliederte Porenstruktur aufweisen; Hybrid-Monolithe, die eine nicht-periodische Porenstruktur aufweisen; Hybrid-Monolithe, die eine nicht-kristalline oder amorphe molekulare Struktur haben; Hybrid-Monolithe, die kristalline Bereiche aufweisen; Hybrid-Monolithe mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Makroporen- und Mekrporen-Eigenschaften; und Hybrid-Monolithe in einer Vielzahl an unterschiedlichen Darbietungsformen. In bestimmten Ausführungsformen bezeichnet der Begriff ”Monolith” auch anorganische Monolithe, wie die in G. Guiochon/J. beschriebenen. Chromatogr. A 1168 (2007) 101–168.
Der Begriff ”Nanopartikel” ist ein mikroskopisches Partikel/Korn oder ein mikroskopischer Teil eines Pulvers/Nanopulvers mit Abmessungen von unter 100 nm, z. B. einem Durchmesser oder eine Partikeldicke von weniger als 100 nm (0,1 mm), die kristallin oder nichtkristallin sein können. Nanopartikel haben andere und oft bessere Eigenschaften als herkömmliches Rohmaterial, wie beispielsweise eine höhere Festigkeit, Härte, Duktilität, Sinterbarkeit und höhere Reaktivität. Umfangreiche wissenschaftliche Studien gelten auch weiterhin zur Bestimmung der Eigenschaften von Nanomaterialien, von denen kleine Mengen durch eine Reihe von Verfahren synthetisiert wurden, die die kolloidale Ausfällung, das mechanische Schleifen, die Gasphasen-Nukleierung und das Wachstum umfassen(hauptsächlich als Pulver in Nanogröße). Umfangreiche Nachprüfungen haben die jüngsten Entwicklungen bei Nanophasenmaterialien belegt, auf die hierin vollumfänglich Bezug genommen wird: Gleiter, H. (1989) ”Nano-crystalline materials,” Prog. Mater. Sci. 33: 223–315 and Siegel, R. W. (1993) ”Synthesis and properties of nano-phase materials,” Mater. Sci. Eng. A168: 189–197. In bestimmten Ausführungsformen können Nanopartikel Oxide oder Nitride der folgenden Stoffe enthalten: Siliziumcarbid, Aluminium, Diamant, Cer, schwarzer Kohlenstoff, Kohlenstoffnanoröhre, Zirkonium, Barium, Kobalt, Kupfer, Europium, Gadolinium, Eisen, Nickel, Samarium, Silizium, Silber, Titan, Zink, Bor und Mischungen davon. In bestimmten Ausführungsformen sind die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung aus Diamanten, Zirkonoxid (amorphe, monokline, tetragonale und kubische Formen), Titanoxid (amorphe, Anatase-, Brookit- und Rutil Formen), Aluminium (amorphe, Alpha- und Gamma-Formen) und Bornitrid (kubische Form). In besonderen Ausführungsformen werden die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung aus Nanodiamanten, Siliziumcarbid, Titandioxid (in Anatase-Form), kubischem Bornitrid und jeder Kombination davon selektiert. Darüber hinaus können die Nanopartikel in bestimmten Ausführungsformen kristallin oder amorph sein. In bestimmten Ausführungsformen sind die Nanopartikel kleiner gleich 100 nm im Durchmesser, d. h. kleiner gleich 50 nm im Durchmesser oder kleiner gleich 20 nm im Durchmesser.
Darüber hinaus ist zu verstehen, dass die Nanopartikel, die gemäß der Erfindung als dispergiert gekennzeichnet sind, exogen hinzugefügte Nanopartikel beschreiben. Dies steht im Gegensatz zu Nanopartikeln oder Formationen, die signifikante Ähnlichkeit mit putativen Nanopartikeln haben, die zur In-situ-Bildung fähig sind, wobei z. B. makromolekulare Strukturen, wie Partikel, eine Aggregation dieser endogen erzeugen können.
Der Begriff ”im Wesentlichen ungeordnet” bezeichnet eine fehlende Anordnung der Poren und basiert auf einer Röntgenpulverbeugungsanalyse. Insbesondere bezeichnet ”im Wesentlichen ungeordnet” das Fehlen eines Peaks bei einem Beugungswinkel, der einem d-Wert (oder d-Abstand) von mindestens 1 nm in einem Röntgenbeugungsmuster entspricht.
”Oberflächenmodifizierer” enthalten normalerweise organisch funktionelle Gruppen, die einer chromatographisch stationären Phase eine bestimmte chromatographische Funktionalität verleihen. Die porösen anorganischen/organischen Hybridmaterialien besitzen sowohl organische Gruppen als auch Silanol-Gruppen, die daneben durch einen Oberflächenmodifizierer substituiert oder derivatisiert werden können.
Der Begriff ”oberflächenmodifiziert” wird hierin verwendet, um das zerlegbare Material der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, das sowohl organische Gruppen als auch Silanol-Gruppen enthält, die zusätzlich durch einen Oberflächenmodifizierer substituiert oder derivatisiert sein können. ”Oberflächenmodifizierer” enthalten normalerweise organisch funktionelle Gruppen, die einer chromatographisch stationären Phase eine bestimmte chromatographische Funktionalität verleihen. Die hier genannten Oberflächenmodifizierer werden dem Basismaterial beigefügt, z. B. durch Derivatisierung oder Beschichtung und anschließender Vernetzung, indem die chemischen Eigenschaften des Oberflächenmodifizierers an das Basismaterial gebunden werden. In einer Ausführungsform reagieren die organischen Gruppen des Hybridmaterials, um eine organische kovalente Bindung mit einem Oberflächenmodifizierer einzugehen. Die Modifikatoren können eine organische kovalente Bindung zur organischen Gruppe des Materials über eine Reihe von Mechanismen der organischen und Polymerchemie bilden, einschließlich aber nicht ausschließlich von nukleophilen, elektrophilen, Cycloadditions-, frei-radikalen, Carben-, Nitren- und Carbokations-Reaktionen. Organisch kovalente Bindungen werden definiert, um die Bildung einer kovalenten Bindung zwischen den gemeinsamen Elementen der organischen Chemie einschließlich aber nicht ausschließlich von Wasserstoff, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium, Phosphor, Schwefel und die Halogene einzuschließen. Zudem werden Kohlenstoff-Silizium- und Kohlenstoff-Sauerstoff-Silizium-Bindungen als organisch kovalente Bindungen definiert, während Silizium-Sauerstoff-Silizium-Bindungen nicht als organisch kovalente Bindungen definiert werden. Eine Vielzahl weiterer synthetischer Transformationen sind in der Literatur bekannt, siehe z. B. March, J. Advanced Organic Chemistry, 3. Auflage, Wiley, New York, 1985.
Chromatographische Materialien
Die chromatographischen Materialien der vorliegenden Erfindung können solche mit einem Kernmaterial aus Silica oder Metalloxid, einem anorganisch-organischem Hybridmaterial oder einer Gruppe an Blockcopolymeren als Kernmaterial enthalten. Das Kernmaterial kann eine hochreine chromatographische Kernzusammensetzung sein, wie sie hierin beschrieben wird. Ebenso kann das chromatographische Kernmaterial eine reguläre, z. B. nicht-hochreine Version/Analog/Homolog der hierin beschriebenen hochreinen Materialien sein.
Beispiele zu geeigneten Kernmaterialien enthalten, sind aber nicht beschränkt auf herkömmliche chromatographische Silica-Materialien, Metalloxidmaterialien, organisch-anorganische Hybridmaterialien oder eine Gruppe von Blockcopolymeren wie Keramik, Silikonoxid, Silizium-Imidonitride, Siliziumnitrid, Silikon-Aluminiumnitrid, Siliziumdiimid und Siliziumoxynitrid. Weitere Beispiele für geeignete Kernmaterialien (zur Verwendung mit oder ohne Modifikation) sind in den US-Veröffentlichungen Nr. 2009/0127177 , 2007/0135304 , 2009/0209722 , 2007/0215547 , 2007/0141325 , 2011/0049056 , 2012/0055860 und 2012/0273404 und den Internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2008/103423 beschrieben, auf die hierin vollumfänglich Bezug genommen wird.
Das chromatographische Kernmaterial kann in Form von dezenten Partikeln oder als Monolith vorkommen. Das chromatographische Kernmaterial kann jedes poröse Material sein und kann kommerziell erhältlich sein oder kann durch bekannte Verfahren erzeugt werden, wie Sie z. B. in den US-Patenten Nr. 4,017,528 , 6,528,167 , 6,686,035 und 7,175,913 beschrieben werden, auf die hierin vollumfänglich Bezug genommen wird. In manchen Ausführungsformen kann das chromatographische Kernmaterial einen nicht-porösen Kern aufweisen.
Die Zusammensetzung des chromatographischen Oberflächenmaterials und des chromatographischen Kernmaterials kann durch einen Durchschnittsfachmann geändert werden, um verbesserte chromatographische Selektivität, verbessert chemische Säulen-Beständigkeit, verbesserte Säuleneffizienz und/oder verbesserte mechanische Festigkeit zu bieten. Entsprechend kann die Zusammensetzung des Umgebungsmaterials zu einer Veränderung des hydrophilen/lipophilen Gleichgewichts (HLB), der Oberflächenladung (z. B. isoelektrischer Punkt oder Silanol pK_a) bzw. der Oberflächenfunktionalität führen und so zu einer verbesserten chromatographischen Trennung. Außerdem kann in einigen Ausführungsformen die Zusammensetzung des chromatographischen Materials auch eine Oberflächenfunktionalität für weitere verfügbare Oberflächenmodifikationen bieten.
Die ionisierbaren Gruppen und die hydrophoben Oberflächengruppen der chromatographischen Materialien der Erfindung können unter Verwendung bekannter Verfahren hergestellt werden. Einige der ionisierbaren Modifizierungsreagenzien sind kommerziell erhältlich. Zum Beispiel sind Silane mit Aminoalkyl-Trialkoxysilanen, Methyl-Amino-Alkyltrialkoxysilanen und Pyridyl-Alkyltrialkoxysilanen kommerziell erhältlich. Weitere Silane wie Chlorpropyl-Alkyl-Trichlorsilane und Chlorpropyl-Alkyltrialkoxysilane sind ebenfalls kommerziell erhältlich. Diese können mit Imidazol zur Erzeugung von Imidazolyl-Alkylsilyl-Oberflächen oder mit Pyridin zur Erzeugung von Pyridyl-Alkylsilyl Oberflächen gebunden und in Reaktion gebracht werden. Andere azidische Modifizierer sind ebenfalls im Handel erhältlich, einschließlich, aber nicht ausschließlich Sulfopropyltrisilanol, Carboxyethylsilanetriol, 2-(Carbomethoxy-)Ethylmethyldichlorsilan, 2-(Carbomethoxy-)Ethyltrichlorsilan, 2-(Carbomethoxy-)Ethyltrimethoxysilan, n-(Trimethoxysilylpropyl-)Ethylendiamin, Triacetic Säure, (2-diethylphosphatoethyl-)Triethoxysilan, 2-(Chlorsulfonylphenyl-)Ethyltrichlorsilan und 2-(Chlorsulfonylphenyl-)Ethyltrimethoxysilan.
Es ist dem Fachmann bekannt, diese Arten an Silanen mit üblichen Syntheseverfahren wie den Grignard-Reaktionen und Hydrosilylierungen zu synthetisieren. Produkte können durch die Chromatographie, Rekristallisierung oder Destillation gereinigt werden.
Andere Zusätze wie Isocyanate sind kommerziell erhältlich oder können durch einen Fachmann synthetisiert werden. Ein gewöhnliches Isocyanat bildendes Protokoll ist die Reaktion eines primären Amins mit Phosgen oder einem Reagens, das als Triphosgen bekannt ist.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein chromatographisches Material der stationären Phase für die Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüs sigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie bereit. Die chromatographische stationäre Phase wird durch die Formel 1 [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1) dargestellt. X kann eine hochreine chromatographische Kernzusammensetzung sein, die eine Oberfläche mit einem Kernmaterial aus Silica oder Metalloxid, einem anorganisch-organischen Hybridmaterial oder einer Gruppe Blockcopolymere aufweisen. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und kann eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben, wodurch Retentionsabweichungen im Zeitablauf (Drift) unter chromatographischen Bedingungen durch die Verwendung von niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine chromatographische stationäre Phase bereit, die durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann ein chromatographisches Kernmaterial sein, das eine auf Siliziumdioxid, Metalloxid oder auf anorganisch-organischem Hybrid basierende Kernoberfläche aufweist. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die mit einem Analyten chromatographisch interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und kann eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein chromatographisches Material der stationären Phase bereit, das durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann ein chromatographisches Kernmaterial sein, das eine auf Siliziumdioxid, Metalloxid oder auf anorganisch-organischem Hybrid basierende Kernoberfläche aufweist. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q und T können unabhängig voneinander direkt an X gebunden sein. Q kann eine hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die mit einem Analyten chromatographisch interagiert. X kann eine unpolare Gruppe enthalten, oder X kann eine hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthalten, die mit einem Analyten chromatographisch interagiert. Q kann eine unpolare Gruppe enthalten. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte kann Q durch
dargestellt werden. In einigen Ausführungsformen ist n¹ eine ganze Zahl von 0–30; n² eine ganze Zahl von 0–30; und n³ = 0 oder 1, vorausgesetzt dass n³ = 0 und n¹ nicht 0 ist. Jedes Vorkommen von R¹, R², R³ und R⁴ kann unabhängig voneinander Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, ein Zwitterion oder eine Gruppe Z darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi- dar, wobei X eine ganze Zahl von 1–3 ist, Y eine ganze Zahl von 0–2, Z eine ganze Zahl von 0–2 und x + y + z = 3. Jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ kann unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe darstellen. B¹ kann eine Siloxanbindung darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung dar. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine adsorbierte Oberflächengruppe dar, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist. In einigen Ausführungsformen weist Y eine eingebettete polare Funktionalität auf. In einigen Ausführungsformen stellt A eine hydrophile Endgruppe dar. In einigen Ausführungsformen stellt A Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl oder eine Gruppe Z dar. In einigen Ausführungsformen stellt A eine funktionalisierbare Gruppe dar.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte wird T dargestellt durch:
In einigen Ausführungsformen ist n¹ eine ganze Zahl von 0–5; n² eine ganze Zahl von 0–5; und n³ = 0 oder 1, vorausgesetzt dass n³ = 0 und n¹ nicht 0 ist.
Jedes Vorkommen von R¹, R², R³ und R⁴ kann unabhängig voneinander Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, ein Zwitterion oder eine Gruppe Z darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi- dar, wobei X eine ganze Zahl von 1–3 ist, Y eine ganze Zahl von 0–2, Z eine ganze Zahl von 0–2 und x + y + z = 3. Jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ kann unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe darstellen und B¹ kann eine Siloxanbindung darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung dar. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine adsorbierte Oberflächengruppe dar, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Silylether-Bindung dar. In einigen Ausführungsformen weist Y eine eingebettete polare Funktionalität auf. Daneben kann A in einigen Ausführungsformen eine hydrophile oder ionisierbare Endgruppe darstellen oder in anderen Ausführungsformen Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl oder eine Gruppe Z darstellen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte verfügt das chromatographische stationäre T über eine der folgenden Strukturen:

In einer oder mehreren Ausführungsformen stehen R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe. Daneben sind in einigen Ausführungsformen A, A₁ und A₂ unabhängig ausgewählte hydrophile/ionisierbare Gruppen – einschließlich Cyano-, Hydroxy-, Fluor-, Trifluor-, substituierte Aryl-, Ester-, Ether-, Amid-, Carbamat-, Harnstoff-, Dimethylsulfoxid-, Nitro-, Nitroso-, Boronsäure-, Boronsäureester-, Harnstoff-, Thioether-, Sulfinyl-, Sulfonyl-, Thioharnstoff-, Thiocarbonat-, Thiocarbamat-, Ethylenglykol-, heterozyklische, Methyl-, Ethyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert-Butyl-, iso-Propyl-, Thexyl-, substituierte oder unsubstituierte Aryl-, zyklische Alkyl-, verzweigte Alkyl-, Niederalkyl, geschützte oder entschützte Alkohol- oder eine Zwitterion-Gruppe oder Triazol-Funktionalitäten. In anderen Ausführungsformen werden A, A₁ und A₂ unabhängig aus unpolaren Gruppen selektiert – einschließlich Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, oder Niederalkyl. In weiteren Ausführungsformen wird A unabhängig aus einer hydrophilen/ionisierbaren Gruppe selektiert, A₁ wird unabhängig aus einer unpolaren Gruppe selektiert, und A₂ wird unabhängig aus entweder einer hydrophilen/ionisierbaren Gruppe oder aus einer unpolaren Gruppe selektiert. In einer oder mehreren Ausführungsformen sind Q und T verschieden. In anderen Ausführungsformen sind Q und T identisch. In einigen Ausführungsformen umfasst die erste funktionelle Gruppe ein Diol, Trimethoxysilyl-Ethylpyridin, Diethylamino-Trimethoxysilan, ein auf Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff basierendes polares Silan-Carbonat, Carbamat, Amid, Harnstoff, Ether, Thioether, Sulfinyl, Sulfoxid, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat Ethylenglykol, Heterozyklus oder Triazol. Die in T enthaltene funktionelle Gruppe kann ein Amin, Trimethoxysilyl-Ethylpyridin, Diethylamino-Trimethoxysilan, ein auf Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff basierendes polares Silan-Carbonat, Carbamat, Amid, Harnstoff, Ether, Thioether, Sulfinyl, Sulfoxid, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbomat, Ethylenglykol, Heterozyklus oder Triazol sein. Daneben können T, Q oder Q und T eine chirale funktionelle Gruppe sein, die an eine chirale Trennung angepasst ist.
In einigen Ausführungsformen hat Q eine der folgenden Strukturen:
In einigen Ausführungsformen umfasst Q eine funktionelle Borat- oder Nitrogruppe.
In einigen Ausführungsformen ist Z eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi-, wobei x eine ganze Zahl von 1–3 ist, Y eine ganze Zahl von 0–2, z eine ganze Zahl von 0–2 und x + y + z = 3. Jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ kann unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe darstellen, B¹ kann eine Siloxanbindung darstellen. In einigen Ausführungsformen stellt Z eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch eine direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung dar. Daneben ist Z in einigen Ausführungsformen eine adsorbierte Oberflächengruppe, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist.
In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis b/c 0,05–75; 0,05–50; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 70; 80 oder 90. Daneben ist in einer oder mehreren Ausführungsformen b = c oder b = 0 und c > 0 oder b > 0 und c = 0. In einigen Ausführungsformen ist a ≥ 0. In einigen Ausführungsformen beträgt die kombinierte Oberflächenbedeckung mehr als ca. 1; 2; 3; 3,1; 3,2; 3,4; 3,5; 3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4; 5; 6; 7 oder 8 μmol/m². Die kombinierte Oberflächenbedeckung kann größer sein als 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 2,9; 3,0; 3,1; 3,2; 3,4; 3,5; 3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4; 5; 6; 7 oder 8 μmol/m².
In einer oder mehreren Ausführungsformen zeigt die chromatographische stationäre Phase eine Abweichung oder Veränderung der Retention von ≤ 5% an 30 Tagen, ≤ 4% an 30 Tagen, ≤ 3% an 30 Tagen, ≤ 2% an 30 Tagen, ≤ 1% an 30 Tagen, ≤ 5% an 10 Tagen, ≤ 4% an 10 Tagen, ≤ 3% an 10 Tagen, ≤ 2% an 10 Tagen, ≤ 1% an 10 Tagen, ≤ 5% an 3 Tagen, ≤ 4% an 3 Tagen, ≤ 3% an 3 Tagen, ≤ 2% an 3 Tagen, ≤ 1% an 3 Tagen, ≤ 5% bei 30 Durchläufen, ≤ 4% bei 30 Durchläufen, ≤ 3% bei 30 Durchläufen, ≤ 2% bei 30 Durchläufen, ≤ 1% bei 30 Durchläufen, ≤ 5% bei 10 Durchläufen, ≤ 4% bei 10 Durchläufen, ≤ 3% bei 10 Durchläufen, ≤ 2% bei 10 Durchläufen, ≤ 1% bei 10 Durchläufen, ≤ 5% bei 3 Durchläufen, ≤ 4% bei 3 Durchläufen ≤ 3% bei 3 Durchläufen, ≤ 2% bei 3 Durchläufen oder ≤ 1% bei 3 Durchläufen.
In einigen Ausführungsformen besteht das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem Siliziumdioxid-Material. Gegebenenfalls besteht das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial oder einem Material mit poröser Oberfläche. In einer oder mehreren Ausführungsformen besteht das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem anorganischen Material mit einer Hybridoberflächenschicht, einem Hybridmaterial mit einer anorganischen Oberflächenschicht, einer umgebenen Hybridschicht oder einem Hybridmaterial mit einer anderen Hybridoberflächenschicht. Das Material der stationären Phase kann die Form mehrerer Partikel, eines Monolithen oder eines oberflächlich porösen Materials aufweisen. In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase keine chromatographisch verbessernde Porengeometrie auf, während in anderen Ausführungsformen das Material der stationären Phase eine chromatographisch verbessernde Porengeometrie aufweist. Das Material der stationären Phase kann aus sphärischem oder nicht-sphärischem Material (z. B. Toroide, Polyeder) sein. In bestimmten Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine hochsphärische Kernmorphologie, eine stabförmige Kernmorphologie, eine gebogene, stabförmige Kernmorphologie, eine toroidförmige Kernmorphologie oder eine hantelförmige Kernmorphologie auf. In bestimmten Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine Mischung aus hochsphärischen, stabförmigen, gebogen-stabförmigen, toroidförmigen oder hantelförmigen Morphologien auf.
In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine Oberfläche von 25 bis 1100 m²/g, eine Oberfläche von 150 bis 750 m²/g, eine Oberfläche von 300 bis 500 m²/g, 80 bis 500 m²/g oder 120 bis 330 m²/g auf. In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase ein Porenvolumen von 0,2 bis 2,0 cm³/g, 0,7 bis 1,5 cm³/g, 0,15 bis 1,7 cm³/g, oder 0,5 bis 1,3 cm³/g auf. In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase eine Mikroporenoberfläche von weniger als 110 m²/g, von weniger als 105 m²/g, weniger als 80 m²/g oder weniger als 50 m²/g auf. In einigen Ausführungsformen weist das Material der stationären Phase einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 20 bis 1500 Å, 50 bis 1000 Å, 60 bis 750 Å, 65 bis 200 Å, 100 bis 750 Å oder 150 bis 500 Å auf. In einigen Ausführungsformen weisen eine Vielzahl an Partikeln Größen zwischen 0,2 und 100 Mikrometer, zwischen 0,5 und 10 Mikrometer oder zwischen 1,5 und 5 Mikrometer auf.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte ist X ein Siliziumdioxidkern oder ein organischer Siliziumdioxid-Hybridkern. T kann polar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 1,5 μmol/m² aufweisen. T kann unpolar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 2,0 μmol/m² aufweisen; T kann unpolar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 2,0 μmol/m² aufweisen; T kann polar sein und Q und T können eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 1,5 μmol/m² aufweisen. In einigen Ausführungsformen enthält die chromatographisch stationäre Phase radial angeordnete Poren, nicht-radial angeordnete Poren, geordnete Poren, ungeordnete Poren, monodispergierte Poren, nicht-monodispergierte Poren, glatte Oberflächen, raue Oberflächen oder Kombinationen davon.
Die chromatographische stationäre Phase kann für die überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon angepasst werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung chromatographisches Material der stationären Phase bereit, das durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann chromatographisches Kernmaterial sein, das einer Abweichung oder Veränderung der Retention zu Bedingungen der Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierten Gaschromatographie, überkritischen Fluidchromatographie, unterkritischen Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophilen Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie unterliegt. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine funktionelle Gruppe enthalten, die im Wesentlichen eine chromatographische Interaktion zwischen einem Analyten und X sowie W verhindert. T kann direkt an X gebunden sein und eine funktionelle Gruppe enthalten, die im Wesentlichen eine chromatographische Wechselwirkung zwischen einem Analyten und X sowie W verhindert. Q kann chromatographisch mit dem Analyten interagieren, T kann chromatographisch mit dem Analyten interagieren, oder es können sowohl Q als auch T chromatographisch mit dem Analyten interagieren. Daneben können Q und T zusammen im Wesentlichen die chromatographische Wechselwirkung zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nach einem der obigen Aspekte ist Q hydrophob, ist T hydrophob oder sind sowohl Q als auch T hydrophob.
In einem weiteren Aspekt wiederum stellt die vorliegende Erfindung Material der chromatographisch stationären Phase für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie bereit, das durch die Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c (Formel 1). X kann eine chromatographische Kernzusammensetzung von hoher Reinheit mit einer Oberfläche sein, die ein Siliziumdioxid-Kernmaterial, Metalloxid-Kernmaterial, anorganisch-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe von Blockcopolymeren aufweist. W kann fehlen und/oder Wasserstoff bzw. Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthalten. Q kann direkt an X gebunden sein und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder hydrophobe funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. T kann direkt an X gebunden sein und eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare, geladene und/oder hydrophobisch funktionelle Gruppe enthalten, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Daneben können Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W aufheben, wodurch Retentionsabweichungen im Zeitablauf (Drift) unter chromatographischen Bedingungen durch die Verwendung von niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen gemäß einem der obigen Aspekte wird das chromatographische Material der stationären Phase zur Verwendung in der Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst.
In einem weiteren Aspekt wiederum stellt die Erfindung eine Säule oder Vorrichtung für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon bereit. Die Säule oder Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit mindestens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang abgrenzt, sowie eine stationäre Phase gemäß einer der in der vorliegenden Erfindung erläuterten Ausführungsformen. Die Vorrichtungen können vorgeformte Fritten oder Fritten, die durch miteinander verbundene Materialien erzeugt werden, aufweisen oder es können Vorrichtungen ohne Fritten sein. Das Gehäuse und die stationäre Phase können zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Kit für die Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon bereit. Das Kit enthält ein Gehäuse mit wenigstens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang abgrenzt, und eine stationäre Phase gemäß einer der in vorliegenden Erfindung dargelegten Ausführungsformen. Das Gehäuse und die stationäre Phase können zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst werden. Daneben können Anweisungen zur Durchführung von Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon mit dem Gehäuse und der stationären Phase enthalten sein.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Materials der stationären Phase gemäß der vorliegenden Erfindung bereit. Das Verfahren umfasst (1) die chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit einem chromatographischen Kernmaterial besteht; und die chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit dem chromatographischen Kernmaterial besteht; (2) die chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophoben Gruppen mit einem chromatographischen Kernmaterial besteht; und die chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit dem chromatographischen Kernmaterial besteht oder (3) die chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen mit einem chromatographischen Kernmaterial besteht und die chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophoben funktionellen Gruppen mit dem chromatographischen Kernmaterial besteht, wodurch ein Material der stationären Phase in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird Q aus einem Reagenz mit einer der folgenden Strukturen abgeleitet:
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird T aus einem Reagenz mit einer der folgenden Strukturen abgeleitet:
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verminderung oder Verhinderung der Abweichung oder Veränderung der Retention bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon bereit. Das Verfahren umfasst die chromatographische Trennung einer Probe unter Verwendung einer chromatographischen Vorrichtung mit einer chromatographischen stationären Phase gemäß irgendeiner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wodurch die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindert oder verhindert wird.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die Verminderung oder Verhinderung der Abweichung oder Veränderung der Retention die Abweichung oder Veränderung der Retention um ≤ 5% über 30 Tage, ≤ 4% über 30 Tage, ≤ 3% über 30 Tage, ≤ 2% über 30 Tage, ≤ 1% über 30 Tage, ≤ 5% über 10 Tage, ≤ 4% über 10 Tage, ≤ 3% über 10 Tage, ≤ 2% über 10 Tage, ≤ 1% über 10 Tage, ≤ 5% über 3 Tage, ≤ 4% über 3 Tage, ≤ 3% über 3 Tage, ≤ 2% über 3 Tage, ≤ 1% über 3 Tage, ≤ 5% über 30 Durchläufe, ≤ 4% über 30 Durchläufe, ≤ 3% über 30 Durchläufe, ≤ 2% über 30 Durchläufe, ≤ 1% über 30 Durchläufe, ≤ 5% über 10 Durchläufe, ≤ 4% über 10 Durchläufe, ≤ 3% über 10 Durchläufe, ≤ 2% über 10 Durchläufe, ≤ 1% über 10 Durchläufe, ≤ 5% über 3 Durchläufe, ≤ 4% über 3 Durchläufe, ≤ 3% über 3 Durchläufe, ≤ 2% über 3 Durchläufe oder ≤ 1% über 3 Durchläufe. In einigen Ausführungsformen umfasst die Verminderung oder Verhinderung der Abweichung oder Veränderung der Retention im Wesentlichen die Beseitigung des Effekts der Alkoxylierung bzw. Dealkoxylierung des chromatographischen Materials auf die Retention.
In einem oder mehreren Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines chromatographischen stationären Phasenmaterials für Normalphasenchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophiler Wechselwirkung oder Flüssigkeitschromatographie mit hydrophober Wechselwirkung oder eine Kombination davon zur Verfügung. Das Verfahren umfasst das Auswählen eines hochreinen chromatographischen Kernmaterials mit einer Oberfläche, die Kernmaterial aus Siliziumdioxid, Kernmaterial aus Metalloxid, ein anorganisches-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe von Blockcopolymeren davon enthält. Das Verfahren umfasst des Weiteren die Reaktion des Kernmaterials mit einem ersten Reagenz, wobei das erste Reagenz eine erste hydrophile, polare, ionisierbare geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe umfasst, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Das Verfahren umfasst darüber hinaus die Reaktion des Kernmaterials mit einem zweiten Reagenz, wobei das zweite Reagenz eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe umfasst, die chromatographisch mit dem Analyt interagiert; wobei die ersten und zweiten Reagenzien chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und dem Kernmaterial beseitigen, wodurch die Abweichung der Retention mit der Zeit (Drift) unter chromatographischen Bedingungen bei niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert wird.
Daneben kann Q eine der folgenden Strukturen aufweisen:
R⁵ und R⁶ können unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe stehen. R⁸ und R⁹ können unabhängig voneinander aus Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertem oder unsubstituiertem Aryl, zyklischem Alkyl, verzweigtem Alkyl, Niederalkyl, einem geschützten oder entschützten Alkohol, einer Zwitterion-Gruppe oder aus Carbonyl, Cyan, Hydroxyl, Fluor, Trifluor, substituiertem Aryl, Ester, Ether, Amid, Carbamat, Harnstoff, Sulfoxid, Nitro, Nitroso, Boronsäure, Boronsäureester, Harnstoff, Thioether, Sulfinyl, Sulfonyl Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat, Ethylenglykol, heterozyklischen Gruppen oder Triazol-Funktionalität ausgewählt werden. Het kann für ein monozyklisches oder bizyklisches, heterozyklisches oder Heteroaryl-Ringsystem mit mindestens einem Stickstoffatom stehen. B kann einen azidischen ionisierbaren Modifizierer darstellen.
Daneben kann Y eine der folgenden Strukturen aufweisen:
In bestimmten anderen Ausführungsformen ist das chromatographische Material der Erfindung nicht porös. In einer anderen Ausführungsform ist das chromatographische Material der Erfindung bei einem pH von etwa 1 bis etwa 14; bei einem pH von etwa 10 bis etwa 14; oder bei einem pH von etwa 1 bis etwa 5 hydrolytisch stabil.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung wie hier beschrieben Materialien zur Verfügung, wobei das chromatographische Material des Weiteren ein Nanopartikel oder eine Mischung von mehr als einem Nanopartikel innerhalb der chromatographischen Oberfläche umfasst.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Nanopartikel in < 20% (gewichtsmäßig) des Nanokomposits, < 10% (gewichtsmäßig) des Nanokomposits oder < 5% (gewichtsmäßig) des Nanokomposits vorhanden.
In anderen Ausführungsformen ist das Nanopartikel kristallin oder amorph und kann Siliziumcarbid, Aluminium, Diamant, Cer, Ruß, Kohlenstoffnanotubes, Zirkonium, Barium, Cer, Kobalt, Kupfer, Europium, Gadolinium, Eisen, Nickel, Samarium, Silizium, Silber, Titan, Zink, Bor, Oxide davon oder ein Nitrid davon sein. In bestimmten Ausführungsformen ist das Nanopartikel eine Substanz, die eine oder mehrere funktionelle Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nanodiamanten, Siliziumcarbid, Titandioxid und kubisches Bornitrid, enthält. In anderen Ausführungsformen können die Nanopartikel einen Durchmesser von weniger oder gleich 200 nm, weniger oder gleich 100 nm, weniger oder gleich 50 nm oder weniger oder gleich 20 nm aufweisen.
Herstellung von chromatographischen Materialien
Die Erfindung umfasst Verfahren zur Herstellung der Materialien (beispielsweise der chromatographischen Materialien) der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel kann die Erfindung Verfahren zur Reaktion einer chromatographischen stationären Phase (z. B. Silicapartikel) mit einem chemischen Reagenz (z. B. Methanol oder TMS-C1) einbeziehen, um die Oberfläche der stationären Phase chemisch zu modifizieren und die Effekte der Abweichung oder Veränderung der Retention abzuschwächen. Die Erfindung schließt auch Verfahren zur Herstellung von chromatographischen Medien ein, die die Effekte der Abweichung oder Veränderung der Retention vermindern, indem die Basispartikel geändert werden (z. B. durch Verwendung eines anderen Basispartikels als Siliziumdioxid). Außerdem umfasst die Erfindung auch Verfahren, wie der Rückfluss von Siliziumdioxidpartikeln in Methanol (oder einem entsprechenden Alkohol) zur Methoxylierung (oder Alkoxylierung) der Oberfläche der Siliziumdioxidpartikel (beispielsweise mittels einer Dehydratisierungssynthesereaktion).
Oberflächenmodifizierung von chromatographischen Kernmaterialien:
In verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen umfasst die Erfindung die Modifizierung (z. B. Endverkappung) von chromatographischen Kernmaterialien (z. B. wie oben beschrieben), um chromatographische Materialien vorzubereiten, die die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindern oder verhindern. Das Konzept der Endverkappung, wie hierin verwendet, ist als Funktionalisierung eines chromatographischen Kerns zu verstehen, zum Beispiel mit einem kleinen polaren Silan oder einer anderen funktionellen Gruppe, wodurch die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindert oder verhindert wird. Zum Beispiel kann die Endverkappung im Wesentlichen eine chromatographische Wechselwirkung zwischen einem Analyten und dem chromatographischen Kern verhindern (z. B. effektiv einen chromatographischen Effekt der Silanole der Kernoberfläche und/oder alkoxylierter Silanole entfernen). In einigen Fällen kann die Endverkappung (z. B. unter Verwendung von unpolaren Gruppen) die Remanenz der Säule verringern. Daher kann in verschiedenen Ausführungsformen die Oberflächenmodifizierung von chromatographischen Kernmaterialien die Verwendung von hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen umfassen, die mit dem Analyten chromatographisch interagieren, um eine chromatographisch zweckdienliche Gesamtretention zu erhalten. Solche Endverkappungsgruppen können eingeführt werden, zum Beispiel durch Standardbindungschemie.
In einigen Ausführungsformen bietet die Endverkappung eine dauerhafte Verbindung. Dementsprechend ist es wichtig, eine geeignete Endkappe für die chromatographische Phase auszuwählen. In bevorzugten Ausführungsformen wird das chromatographische Material chromatographisch erstrebenswerte Eigenschaften (z. B. Gesamtretention) aufweisen. Daher ist es bei einigen Ausführungsformen wichtig, eine Endkappe zu wählen, die Eigenschaften aufweist, die die erstrebenswerten Eigenschaften (z. B. Gesamtretention) eines herkömmlichen chromatographischen Materials nachahmen können.
In verschiedenen Ausführungsformen können die chemischen Eigenschaften der Endverkappungsgruppe, ausgewählt werden, um eine gewünschte Wirkung zu erzielen. Zum Beispiel kann eine oder mehrere hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe verwendet werden, um gewünschte Wechselwirkungen mit einem Analyten (z. B. chromatographisch akzeptable Retention) und/oder der mobilen Phase (z. B. abweisende Alkohole, die eine chromatographische Kernoberfläche alkoxylieren könnten) zu erreichen. Ebenso kann die Größe und/oder die sterischen Eigenschaften der Endkappe ausgewählt werden, um eine Kernoberfläche zu maskieren und/oder eine chirale Trennung hervorzurufen.
In ähnlicher Weise kann die Konzentration der Endkappen verändert werden. In einigen Ausführungsformen können größere und/oder stärker wechselwirkende Endkappen die Abweichung oder Veränderung der Retention bei niedrigeren Konzentrationen vermindern oder verhindern (z. B. im Vergleich zu kleineren Endkappen). In anderen Ausführungsformen kann die Deckung auf eine gewünschte Eigenschaft abgestimmt werden. Beispielsweise können unpolare Endkappen bei einer niedrigeren Deckung verwendet werden als polare Endkappen (beispielsweise, um eine gewünschte Retention aufrechtzuerhalten). In verschiedenen Ausführungsformen kann die Endverkappung ein oder mehrere polare oder unpolare Endkappen oder eine Kombination davon verwenden. In einigen Ausführungsformen wird die Oberfläche der chromatographischen Medien erhöht oder verringert, um die Retention zu erhöhen oder zu verringern aufgrund der veränderten Polarität der Endkappen.
Einige beispielhafte Endkappen, die in einigen Ausführungsformen verwendet werden können, sind unten dargestellt. Die Endkappen können Silane (z. B. Chlorsilane) sein, die am chromatographischen Medium durch eine chemische Reaktion gebunden sind (z. B. eine S_N2 Austauschreaktion in Gegenwart einer Base). Zum Beispiel können Endkappen Folgendes umfassen:
Die oben dargestellten Beispiele von Endkappen umfassen maskierte polare Funktionalität (z. B. Alkohole). Zum Beispiel kann die erste Endverkappungsgruppe oben ein Alkohol nach der Hydrolyse der Acetatschutzgruppe hervorbringen. Alternativ kann die zweite Endverkappungsgruppe einer Epoxidringöffnung unterzogen werden mit zum Beispiel Wasser oder einem Amin, um eine Diol- oder Hydroxylamingruppe zu bilden. Schließlich kann die Behandlung einer chromatographischen Oberfläche mit der dritten Endverkappungsgruppe oben automatisch eine Hydroxylgruppe demaskieren durch die Spaltung der Si-O-Bindung aufgrund der anfänglichen Bindung mit der chromatographischen Oberfläche.
In einigen Ausführungsformen können die Endverkappungsgruppen schon vor der Reaktion mit der chromatographischen Oberfläche geladen werden. Zum Beispiel können die Endverkappungsgruppen die unten dargestellte zwitterionische Struktur aufweisen:
In einigen Ausführungsformen können die Endverkappungsgruppen fluoriert werden. Zum Beispiel können die Endverkappungsgruppen Folgendes sein:
In einigen Ausführungsbeispielen können die Endkappen saure Gruppen umfassen. Zum Beispiel können die Endverkappungsgruppen Folgendes sein:
In einigen Ausführungsformen können die Endverkappungsgruppen Alkyle einbeziehen. Zum Beispiel können die Endverkappungsgruppen -C₄H₉, TMFCL, HMDS und dergleichen sein.
In einem oder mehreren Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines chromatographischen stationären Phasenmaterials für Normalphasenchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophiler Wechselwirkung oder Flüssigkeitschromatographie mit hydrophober Wechselwirkung oder eine Kombination davon zur Verfügung. Das Verfahren umfasst das Auswählen eines hochreinen chromatographischen Kernmaterials mit einer Oberfläche, die Kernmaterial aus Siliziumdioxid, Kernmaterial aus Metalloxid, ein anorganisches-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe von Blockcopolymeren davon enthält. Das Verfahren umfasst des Weiteren die Reaktion des Kernmaterials mit einem ersten Reagenz, wobei das erste Reagenz eine erste hydrophile, polare, ionisierbare geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe umfasst, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert. Das Verfahren umfasst darüber hinaus die Reaktion des Kernmaterials mit einem zweiten Reagenz, wobei das zweite Reagenz eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe umfasst, die chromatographisch mit dem Analyt interagiert; wobei die ersten und zweiten Reagenzien chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und dem Kernmaterial beseitigen, wodurch die Abweichung (Änderung) der Retention mit der Zeit (Drift) unter chromatographischen Bedingungen bei niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert wird.
Das obige Verfahren kann verwendet werden, um irgendeines der Materialien (z. B. chromatographische Materialien der stationären Phase) wie hier beschrieben zu erzeugen. Zum Beispiel können die Verfahren der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Reaktion einer chromatographischen stationären Phase (z. B. Siliziumdioxidpartikel) mit einem chemischen Reagenz (z. B. Methanol oder TMS-C1 oder eine der oben genannten Reagenzien, wie hierin beschrieben) einbeziehen, um die Oberfläche der stationären Phase chemisch zu modifizieren, und die Auswirkungen der Abweichung oder Veränderung der Retention zu vermindern.
Die Nutzung von Basismaterial, das die Abweichung der Retention oder Änderung vermindert:
In einigen Ausführungsformen verwendet die Erfindung verschiedene Basismaterialien, die die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindern (z. B. ohne weitere chemische Modifikation oder Endverkappung). Eine solche Verminderung kann aufgrund des Materials, beispielsweise mit weniger sauren Silanolen, einer reduzierten Anzahl von Silanolen, einem nicht-siliziumdioxidbasierten Material oder eine Kombination davon, auftreten. Die Erfindung schließt die Materialien selbst, Verfahren zur Herstellung der Materialien, Verfahren zur Verwendung der Materialien (z. B. Durchführung von SFC bei Verminderung der Abweichung oder Veränderung der Retention), SFC-Geräte/Vorrichtungen einschließlich der Materialien, Kits, einschließlich der Materialien mit Anweisungen für deren Gebrauch und dergleichen ein.
In einigen Ausführungsformen können die verschiedenen Basismaterialien Zirkondioxid oder Aluminiumoxid sein. In einigen Ausführungsformen können die Basismaterialien organische oder polymerbasierte Systeme sein. Zum Beispiel kann ein organisches oder polymeres Grundmaterial stark quervernetzt sein, um ein nachweisbares Bluten zu vermeiden. Ein organisches oder polymeres Basismaterial kann ebenfalls ausgewählt werden, um die Abweichung von Anfang an aufgrund des Fehlens von sauren Gruppen zu vermeiden, die zur Abweichung oder Veränderung der Retention in erster Linie führen kann.
In einigen Ausführungsformen ist das Basismaterial ein beschichtetes anorganisches Material. Solche Materialien können das Potenzial für die Immobilisierung haben. Zum Beispiel kann das chromatographische Material ein anorganisches-organisches Hybridmaterial oder Siliziumdioxid sein, das mit einem Hybridmaterial beschichtet ist. In einigen Ausführungsformen sind immer noch Silanole vorhanden, aber das Material kann ein weniger saures Silanol enthalten, das keine Abweichung aufweisen würde. Zum Beispiel können mit XTerra^® beschichtete Partikel (von Waters Technologies Corporation, Milford MA erhältlich) den Säuregehalt reduzieren. In einigen Ausführungsformen können die chromatographischen Medien (einschließlich beschichteter und unbeschichteter Materialien) ausgewählt werden, damit sie säurehaltigere Silanolgruppen enthalten, beispielsweise um die Voralkoxylierung und/oder Endverkappung zu erleichtern.
Alkoxylierung von chromatographischen Medien vor dem Gebrauch:
In einigen Ausführungsformen können chromatographische Medien (z. B. ein oben beschriebenes chromatographisches Medium) vor der Verwendung in einer chromatographischen Einrichtung (z. B. bevor sie in eine Säule gepackt werden oder vor der Verarbeitung einer Probe in einer Säule) alkoxyliert werden. In einer oder mehreren Ausführungsformen wird die Alkoxylierung durch Refluxieren der chromatographischen Medien in dem Alkohol der Wahl erleichtert. In einigen Ausführungsformen wird ein Katalysator verwendet, um die Alkoxylierung der chromatographischen Medien zu erleichtern, während in anderen Ausführungsformen kein Katalysator verwendet wird. In bevorzugten Ausführungsformen wird nach der Alkoxylierung darauf geachtet, zu vermeiden, dass die alkoxylierten chromatographischen Medien mit wässrigen Lösungsmitteln in Kontakt geraten.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen wird der für die Alkoxylierung der chromatographischen Medien gewählte Alkohol aufgrund des relativen Widerstands des Alkohols gegenüber einer anschließenden Hydrolyse (z. B. Regeneration einer Silanol-Si-OH-Bindung und des entsprechenden Alkohols durch Zugabe eines molaren Äquivalenten von Wasser) ausgewählt. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, können Alkohole mit mehr sterischer Hinderung in der Nähe der C-O-Bindung weniger hydrolyseempfindlich sein. Zum Beispiel folgt in einigen Ausführungsformen die relative Silanol-Dealkoxylierung für verschiedene Alkohole der Reihenfolge Methanol > Ethanol > Isopropanol.
In einigen Ausführungsformen umfassen die für die Alkoxylierung der chromatographischen Medien verwendeten Alkohole mehrere Hydroxylfunktionalitäten. Zum Beispiel kann Pentaerythrit (2,2-Bis(Hydroxymethyl)-1,3-Propandiol), 2,2-Dimethyl-Propandiol (Neopentylglycol) oder Tripentaerythrit verwendet werden, um die chromatographischen Medien zu alkoxylieren. In einigen Ausführungsformen werden Zusammensetzungen, die labil sind (z. B. bestimmte Verbindungen mit mehreren Alkoholen), nicht verwendet, um die chromatographischen Medien zu alkoxylieren.
Apparate
Die vorliegende Erfindung umfasst verschiedene Vorrichtungen (z. B. chromatographische Säulen, kapillare und mikrofluidische Vorrichtungen und Systeme zur Verwendung derselben) einschließlich der hier beschriebenen chromatographischen Materialien. Während verschiedene erläuternde Beispiele nachstehend besprochen werden, wird ein Durchschnittsfachmann verstehen, dass die vorliegende Erfindung eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen in Betracht ziehen kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Chromatographiesäulen, Vorrichtungen, Verfahren zur Verwendung oder Kits.
In einigen Ausführungsformen stellt die Erfindung eine Säule oder Vorrichtung für die Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophiler Wechselwirkung oder Flüssigkeitschromatographie mit hydrophober Wechselwirkung oder eine Kombination davon zur Verfügung. Die Säule oder Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit mindestens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang abgrenzt, sowie eine stationäre Phase gemäß einer der in der vorliegenden Erfindung erläuterten Ausführungsformen. Die Vorrichtungen können vorgeformte Fritten oder Fritten, die durch miteinander verbundene Materialien erzeugt werden, aufweisen oder es können Vorrichtungen ohne Fritten sein. Das Gehäuse und die stationäre Phase können zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst werden.
Dementsprechend kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung Materialien der vorliegenden Erfindung (z. B. eine chromatographische stationäre Phase, wie eine chemisch modifizierte stationäre Phase, die dafür geeignet ist, die Abweichung oder Veränderung der Retention zu vermindern oder abzuschwächen) enthalten (z. B. damit gepackt sein). Darüber hinaus kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Durchführung der Verfahren der vorliegenden Erfindung, wie hierin beschrieben, verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in der Form einer gepackten Säule. Die Säule kann mit einer hier beschriebenen stationären Phase (z. B. chromatographisches Material) gepackt werden. Eine solche Säule kann verwendet werden, um verschiedene Arten von Chromatographie durchzuführen (z. B. Normalphasen-Chromatographie, überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophiler Wechselwirkung, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophober Wechselwirkung, unterkritische Fluidchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie und solvatisierte Gaschromatographie), und mindert oder vermeidet die Abweichung oder Veränderung der Retention.
Die Säulen können in Kombination mit bestehenden Chromatographieplattformen, wie im Handel erhältliche Chromatographiesysteme, einschließlich Waters Alliance^® HPLC System, Waters Acquity^® System oder Waters UPC^2® System, verwendet werden. Eine Säule der vorliegenden Erfindung kann für eine Vielzahl von unterschiedlichen Massendurchsätzen (z. B. analytische Chromatographie, präparative Chromatographie) verwendet werden, während die Effekte der Abweichung oder Veränderung der Retention vermindert werden. Ebenso kann die vorliegende Erfindung Ausführungsformen in kapillaren und mikrofluidischen Vorrichtungen und Systemen (z. B. im Handel erhältlich und bekannt für den Durchschnittsfachmann) für deren Verwendung umfassen. Die Auswahl der Säulen, Kapillaren und mikrofluidischen Vorrichtungen und zugehörigen Systemen werden leicht verständlich sein für den Durchschnittsfachmann.
Anwendungsverfahren
In einer oder mehreren Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung Anwendungsverfahren bereit. Zum Beispiel wird ein Fachmann verstehen, dass die vorliegende Erfindung Verfahren zur Verwendung der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen chromatographischen stationären Phase in Betracht zieht, um die Effekte der Abweichung oder Veränderung der Retention bei der Durchführung einer chromatographischen Trennung zu vermindern. Die vorliegende Erfindung kann Verfahren zur Verwendung der beschriebenen stationären Phase für verschiedene Maßstäbe von chromatographischen Trennungen umfassen, wie Kapillartrennungen, analytische Trennungen, präparative Trennungen oder Trennungen für die industrielle Verarbeitung. Die vorliegende Erfindung kann Verfahren zur Verwendung der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Modi der Chromatographie umfassen (z. B. HPLC, UHPLC oder SFC), um die Abweichung oder Veränderung der Retention zu vermindern.
In einer oder mehreren Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verminderung oder Verhinderung der Abweichung oder Veränderung der Retention (Drift) der Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierten Gaschromatographie, überkritischen Fluidchromatographie, unterkritischen Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophiler Wechselwirkung oder Flüssigkeitschromatographie mit hydrophober Wechselwirkung oder einer Kombination davon zur Verfügung. Das Verfahren umfasst die chromatographische Trennung einer Probe unter Verwendung einer chromatographischen Vorrichtung mit einer chromatographischen stationären Phase gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wodurch die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindert oder verhindert wird.
Die Verfahren können unter Verwendung eines Kits der vorliegenden Erfindung, wie hierin beschrieben, durchgeführt werden. Daneben kann das Verfahren mit einer Vorrichtung, Säule oder Materialien (z. B. chromatographische stationäre Phase) der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, wie hierin beschrieben. Darüber hinaus kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um Analyten der vorliegenden Erfindung zu analysieren (z. B. die Anwesenheit, Menge, Konzentration und dergleichen nachweisen).
Die vorliegende Erfindung kann zur Trennung bzw. Analyse mehrerer Proben verwendet werden, einschließlich aber nicht beschränkt auf kleine organische Moleküle, Proteine, Nukleinsäuren, Lipide, Fettsäuren, Kohlenhydrate, Polymere und dergleichen. Ebenso kann die vorliegende Erfindung für die Trennung von kleinen Molekülen, polaren kleinen Molekülen, in Arzneimitteln verwendeten Analyten, Biomolekülen, Antikörpern, Polymeren und Oligomeren, Zuckerarten, zur Glykananalyse, petrochemischen Analyse Lipidanalyse, für Peptide, Phosphopeptide, Oligonukleotide, DNA, RNA, polare Säuren, polyaromatische Kohlenwasserstoffe, zur Lebensmittelanalyse, chemischen Analyse, Bioanalyse, für den Drogenmissbrauch, Forensik, Pestizide, Agrochemikalien, Biosimilars und Formulierungen verwendet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Material in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in Mikrosäulen zur Verwendung auf einem SFC, HPLC und/oder UHPLC System Anwendung finden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Material in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung für Säulen zur schnellen Äquilibrierung, langlebige Säulen und wasserstabile Säulen für die SFC Anwendung finden.
Kits
Die vorliegende Erfindung stellt ein Kit für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophiler Wechselwirkung, Flüssigkeitschromatographie mit hydrophober Wechselwirkung oder einer Kombination davon zur Verfügung. Das Kit kann ein Gehäuse mit wenigstens einer Wand umfassen, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang hat sowie eine darin angeordnete erfindungsgemäße stationäre Phase. Das Gehäuse und die stationäre Phase können zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon angepasst werden. Daneben können Anweisungen zur Durchführung von Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon mit dem Gehäuse und der stationären Phase enthalten sein.
Dementsprechend kann das Kit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Verfahren der hier beschriebenen Erfindung zu implementieren. Daneben können die Kits der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um eine Vielzahl von verschiedenen Proben und Probenarten zu analysieren, einschließlich der hierin unten beschriebenen.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die vorliegende Erfindung Kits, die Aspekte der vorliegenden Erfindung enthalten, um die Effekte der Abweichung oder Veränderung der Retention zu reduzieren oder abzuschwächen. Zum Beispiel kann ein Kit eine Chromatographiesäule enthalten, gepackt mit einem erfindungsgemäßen Medium als stationäre Phase. In einigen Ausführungsformen kann die gepackte Säule direkt in einem Standard-Chromatographiesystem verwendet werden (z. B. ein im Handel erhältliches Chromatographiesystem, wie einem Waters Acquity^® Chromatographiesystem). Ein Kit kann weiterhin Gebrauchsanweisungen enthalten. Daneben kann ein Kit weiterhin Materialproben eines reinen Analyten zur Kalibrierung des Gerätes und/oder zum Nachweis einer erheblichen Abweichung oder Veränderung der Retention enthalten. Ein Kit kann einige oder alle der oben beschriebenen Gruppen (z. B. eine stationäre Phase, eine gepackte Säule oder eine Chromatographie-Vorrichtung) enthalten, um die Effekte der Abweichung oder Veränderung der Retention zu vermindern.
Analyten
Analyten, die für die chromatographische Trennung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können im Wesentlichen ein beliebiges Molekül von Interesse enthalten, einschließlich z. B. kleine organische Moleküle, Lipide, Peptide, Nukleinsäuren, synthetische Polymere. Der Zielanalyt kann von Interesse sein, z. B. in einem oder mehreren der Fachgebiete klinische Chemie, Medizin, Tiermedizin, forensische Chemie, Pharmakologie, Lebensmittelindustrie, Arbeitssicherheit und Umweltbelastung.
Zielanalyten der klinischen Chemie umfassen beliebige Moleküle, die in einem Organismus (beispielsweise menschlichen Körper, Tierkörper, Pilze, Bakterien, Viren und dergleichen) vorhanden sind. Zum Beispiel umfassen die Zielanalyten der klinischen Chemie, sind aber nicht beschränkt auf Proteine, Metaboliten, Biomarker und Medikamente.
Zielanalyten der Humanmedizin und Tiermedizin können ein beliebiges Molekül enthalten, das für die Diagnose, Prophylaxe oder Behandlung einer Krankheit oder eines Zustands in einem Individuum verwendet werden kann. Zielanalyten der Humanmedizin und Tiermedizin umfassen z. B., sind aber nicht beschränkt auf Krankheitsmarker, prophylaktische Mittel oder therapeutische Mittel.
Zielanalyten der forensischen Chemie können ein beliebiges Molekül aus einer Probe enthalten, die am Tatort gefunden wurde, wie eine Probe aus dem Körper eines Opfers (z. B. Gewebe- oder Flüssigkeitsprobe, Haar, Blut, Sperma, Urin und dergleichen). Zum Beispiel umfassen Zielanalyten der klinischen Chemie, sind aber nicht beschränkt auf Giftstoffe, Arzneimittel und deren Metaboliten, Biomarker und identifizierende Zusammensetzungen.
Zielanalyten der Pharmakologie können ein beliebiges Molekül umfassen, das ein Arzneimittel oder Metabolit davon ist oder für das Design, die Synthese und die Überwachung von Arzneimitteln verwendet werden könnte. Zum Beispiel umfassen Zielanalyten der Pharmakologie, sind aber nicht beschränkt auf, prophylaktische und/oder therapeutische Mittel, deren Prodrugs, Zwischenprodukte und Metaboliten. Eine pharmakologische Analyse kann Bioäquivalenztests umfassen, zum Beispiel im Zusammenhang mit der Zulassung, Herstellung und Überwachung eines Generikums.
Zielanalyten der Lebensmittelindustrie und Landwirtschaft können ein beliebiges Molekül sein, das für die Überwachung der Sicherheit von Lebensmitteln, Getränken und/oder anderen Produkten der Lebensmittelindustrie/Landwirtschaft relevant sind. Beispiele von Zielanalyten aus dem Bereich der Lebensmittelindustrie umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Pathogenmarker, Allergene (z. B. Gluten und Nussproteine) und Mykotoxine.
Zielanalyten können Polypeptide (z. B. Polymere aus natürlich und/oder nicht natürlich vorkommenden Aminosäuren wie Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp, Cys, Met, Ser, Thr, Tyr, His, Lys, Arg, Asp, Glu, Asn, Gln, Selenocystein, Ornithin, Citrullin, Hydroxyprolin, Methyllysin, Carboxyglutamate), Peptide, Polypeptide, Proteine, Glycoproteine, Lipoproteine; Peptid-Nukleinsäuren; Hormone (wie Peptidhormone, z. B. TRH und Vasopressin), sowie synthetische und industrielle Polypeptide umfassen.
Proben
Im Allgemeinen ist eine Probe eine Zusammensetzung, die mindestens einen Zielanalyten (z. B. ein Analyt der oben beschriebenen Art oder Beschaffenheit, zusammen mit einer Matrix) umfasst. Proben können einen Feststoff, eine Flüssigkeit, ein Gas, ein Gemisch, Material (z. B. mittelmäßiger Konsistenz, wie beispielsweise ein Extrakt, Zellen, Gewebe, Organismen) oder eine Kombination davon umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Probe eine Körperprobe, eine Umweltprobe, eine Lebensmittelprobe, eine synthetische Probe, ein Extrakt (z. B. durch Trenntechniken erhalten), oder eine Kombination davon.
Körperproben können eine beliebige Probe umfassen, die aus dem Körper eines Individuums stammt. In diesem Zusammenhang kann das Individuum ein Tier, beispielsweise ein Säugetier wie der Mensch sein. Ein anderes Beispiel eines Individuums ist eine Maus, Ratte, Meerschweinchen, Kaninchen, Katze, Hund, Ziege, Schaf, Schwein, Rind oder Pferd. Das Individuum kann ein Patient sein, beispielsweise ein Individuum, das an einer Krankheit leidet, oder bei dem eine Krankheit vermutet wird. Eine Körperprobe kann eine Körperflüssigkeit oder Gewebe sein, das/die beispielsweise zum Zwecke von wissenschaftlichen oder medizinischen Tests, z. B. für die Untersuchung oder Diagnose einer Krankheit (z. B. durch die Detektion und/oder Identifikation eines Pathogens oder des Vorhandenseins eines Biomarkers) entnommen wird. Körperproben können auch Zellen umfassen, zum Beispiel Pathogene oder Zellen der Körperprobe des Individuums (z. B. Tumorzellen). Solche Körperproben können durch bekannte Methoden, einschließlich Gewebebiopsien (z. B. Stanzbiopsie) und Entnahme von Blut, Bronchialaspirat, Sputum, Urin, Stuhl oder anderen Körperflüssigkeiten gewonnen werden. Beispielhafte Körperproben sind Körperflüssigkeit, Vollblut, Plasma, Serum, Nabelschnurblut (insbesondere durch eine perkutane Probenahme an der Nabelschnur erhaltenes Blut (PUBS)), Liquor cerebrospinalis (CSF), Speichel, Fruchtwasser, Muttermilch, Sekretion, Wundsekret, Urin, Kot, Mekonium, Haut, Nagel, Haar, Nabel, Mageninhalt, Plazenta, Knochenmark, periphere Blutlymphozyten (PBL) und Organgewebeextrakt.
Umweltproben können eine beliebige Probe umfassen, die aus der Umwelt gewonnen wird, wie die natürliche Umwelt (z. B. Meere, Böden, Luft und Pflanzen) oder der menschgemachten Umwelt (z. B. Kanäle, Tunnel, Gebäude). Beispielhafte Umweltproben sind Wasser (z. B. Frischwasser, Flusswasser, Oberflächenwasser, Grundwasser, Trinkwasser, Abwasser, Abfluss, Schmutzwasser oder Sickerwasser), Boden, Luft, Sediment, Biota (z. B. Bodenbiota), Flora, Fauna (z. B. Fisch) und Erdmasse (z. B. Aushubmaterial).
Lebensmittelproben können eine beliebige Probe umfassen, die aus der Nahrung (einschließlich Getränke) gewonnen wird. Solche Lebensmittelproben können für verschiedene Zwecke verwendet werden, einschließlich (1) ob ein Lebensmittel sicher ist; (2) um zu überprüfen, ob ein Lebensmittel schädliche Kontaminanten zu dem Zeitpunkt enthielt, als es gegessen wurde (Rückstellproben) oder ob ein Lebensmittel keine schädlichen Kontaminanten enthält; (3) um zu überprüfen, ob ein Lebensmittel nur zugelassene Zusatzstoffe enthält (z. B. Regelüberwachung); (4) um zu überprüfen, ob es die richtigen Mengen der Pflichtingredienzen enthält (z. B. ob die Angaben auf Etiketten der Lebensmittel richtig sind); oder (5) um die Mengen an in der Nahrung enthaltener Nährstoffe zu analysieren. Beispielhafte Lebensmittelproben umfassen essbare Produkte tierischen, pflanzlichen oder synthetischen Ursprungs (z. B. Milch, Brot, Eier oder Fleisch), Mahlzeiten, Getränke und Teile davon, wie Rückstellproben. Lebensmittelproben können auch Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte, Nüsse, Ölsaaten, Ölfrüchte, Müsli, Tee, Kaffee, Kräutertees, Kakao, Hopfen, Kräuter, Gewürze, Zuckerpflanzen, Fleisch, Fett, Niere, Leber, Innereien, Milch, Eier, Honig, Fisch und Getränke umfassen.
Synthetische Proben können eine Probe sein, die aus einem industriellen Verfahren gewonnen wird. Das industrielle Verfahren kann ein biologischer industrieller Prozess (beispielsweise Verfahren, bei denen biologisches Material verwendet wird, das genetische Informationen enthält und sich selbst reproduzieren oder in einem biologischen System reproduziert werden kann, beispielsweise Fermentationsverfahren unter Verwendung von transfizierten Zellen) oder ein nicht-biologischer industrieller Prozess (z. B. die chemische Synthese oder Abbau einer Zusammensetzung, wie ein Arzneimittel) sein. Synthetische Proben können verwendet werden, um den Fortschritt des industriellen Prozesses zu überprüfen und überwachen, um den Ertrag des gewünschten Produkts zu bestimmen und/oder die Menge an Nebenprodukten und/oder Ausgangsmaterialien zu bestimmen.
BEISPIELE
Materialien
Alle Reagenzien wurden wie erhalten verwendet, wenn nicht anders angegeben. Fachleute werden verstehen, dass Äquivalente der nachstehenden Lieferungen und Lieferanten existieren und dass die unten aufgeführten Lieferanten als solche nicht einschränkend auszulegen sind.
Charakterisierung
Fachleute werden verstehen, dass Äquivalente der nachstehenden Instrumente und Lieferanten existieren und dass die unten aufgeführten Geräte nicht einschränkend auszulegen sind.

Die %C-Werte wurden durch Verbrennungsanalyse (CE-440 Elemental Analyzer; Exeter Analytical Inc., North Chelmsford, MA) oder mit einem Coulometric Carbon Analyzer (Module CM5300, CM5014, UIC Inc., Joliet, IL) gemessen. Der Brom- und Chlorgehalt wurde durch Kolbenverbrennung, gefolgt von Ionenchromatographie (Atlantic Microlab, Norcross, GA) bestimmt. Die spezifischen Oberflächen (SSA), spezifischen Porenvolumina (SPV) und die durchschnittlichen Porendurchmesser (APD) dieser Materialien wurden unter Verwendung des Multi-Point-N2 Sorptionsverfahren gemessen (Micromeritics ASAP 2400; Micromeritics Instruments Inc., Norcross, GA). Die SSA wurde unter Verwendung des BET-Verfahrens berechnet, wobei die SPV der Ein-Punkte-Wert für P/P₀ > 0,98 war, und der APD wurde mit der Desorption der Isotherme unter Verwendung des BJH-Verfahrens berechnet. Die Mikroporenoberfläche (MSA) wurde bestimmt als der kumulative Adsorptionsporen-Durchmesserwert für Poren < 34 Å subtrahiert von der spezifischen Oberfläche (SSA). Der mittlere Mesoporendurchmesser (MMPD) und das Mesoporenvolumen (MPV) wurden durch Quecksilberporosimetrie (Micromeritics AutoPore II 9220 oder AutoPore IV, Micromeritics, Norcross, GA) gemessen. Skelettdichten wurden mit einem Micromeritics AccuPyc 1330 Helium Pyknometer (V2.04N, Norcross, GA) gemessen. Partikelgrößen wurden mit einem Beckman Coulter Multisizer 3 Analysator (30 μm Öffnung, 70.000 Zählungen) gemessen. Der Partikeldurchmesser (dp₅₀) wurde als 50% des kumulativen Durchmessers der volumenbasierten Partikelgrößenverteilung gemessen. Die Breite der Verteilung wurde gemessen als 90% des kumulativen Volumendurchmessers dividiert durch die 10% des kumulativen Volumendurchmessers (auch als 90:10-Verhältnis bezeichnet). Die Viskosität wurde für diese Materialien mit einem digitalen Brookfield-Viskosimeter Modell DV-II (Middleboro, MA) gemessen. Messungen des pH wurden mit einem Oakton pH100 Series Messgerät (Cole-Palmer, Vernon Hills, Illinois) gemessen und wurden mit pH-gepufferten Orion (Thermo Electron, Beverly, MA) Standards bei Umgebungstemperatur unmittelbar vor Gebrauch kalibriert. Titrationen wurden mit einem Metrohm 716 DMS Titrino Autotitrator (Metrohm, Hersau, Schweiz) durchgeführt und diese werden als Milliäquivalente pro Gramm (mequiv/g) berichtet. Multinukleare (¹³C, ²⁹Si) CP-MAS-NMR-Spektren wurden mit einem Bruker Instruments Avance-300-Spektrometer (7 mm Doppel-Breitbandsonde) erhalten. Die Spinngeschwindigkeit betrug typischerweise 5,0 bis 6,5 kHz, die Recycle-Verzögerung betrug 5 Sek. und die Kreuzpolarisationskontaktzeit betrug 6 ms. Berichtete ¹³C- und ²⁹Si-CP-MAS-NMR-Spektralverschiebungen wurden relativ zu Tetramethylsilan unter Verwendung der externen Standards Adamantan (¹³C-CP-MAS-NMR, δ 38,55) und Hexamethylcyclotrisiloxan (²⁹Si CP-MAS-NMR, δ –9,62) aufgezeichnet. Populationen verschiedener Siliziumumgebungen wurden durch spektrale Entfaltung mit DMFit Software ausgewertet. [Massiot, D.; Fayon, F.; Capron, M.; King, I.; Le Calvé, S.; Alonso, B.; Durand, J.-O.; Bujoli, B.; Gan, Z.; Hoatson, G. Magn. Reson. Chem. 2002, 40, 70–76] Tabelle 1 – Verwendete Basispartikel

Eintrag	Material
B1	Hybridmaterial (1.7 μm, 75 Å APD, 1,3 cm³/g TPV)1¹
B2	Hybridmaterial (3.8 μm, 90 Å APD, 1,3 cm³/g TPV)¹
B3	Hybridmaterial (3.8 μm, 125 Å APD, 1,3 cm³/g TPV)¹
B4	Hybridmaterial mit umgebender Hybride²
B5	Hybridmaterial (1.7 μm, 125 Å APD, 0,7 cm³/g TPV)¹

¹ Wie in US 7919177 , US 7223473 , US 6686035 und WO 201 1084506 beschrieben
² Wie in US2012055860 beschrieben Tabelle 2 – Verwendete Silane

Eintrag	Silan¹
S1	2-(2-Pyridylethyl)Trimethoxylsilan
S2	2-(4-Pyridylethyl)Trimethoxylsilan
S3	(N,N-Diethyl-3-Aminopropyl)Trimethoxylsilan
S4	Phenethyltrimethoxysilan
S5	3-Methoxypropyltrimethoxysilan
S6	3-Cyanopropyldiisopropylchlorosilan
S7	2-[2-[[3-(Trimethoxysilyl)Propyl]thio]ethyl]-pyridin
S8	Trimethylchlorsilan
S9	Triethylchlorsilan
S10	tert-Butyldimethylchlorsilan
S11	Triisopropylchlorsilan
S12	(3,3,3-Trifluoropropyl)-Dimethylchlorosilan
S13	3-Cyanopropyldimethylchlorosilan
S14	3-Acetoxypropyldimethylchlorosilan
S15	Bis(3-Cyanopropyl)Dichlorosilan

¹ von Gelest Inc., Morrisville, PA, Silar, Scotia, NY oder Aldrich, Milwaukee, WI

Beispiel 1 – Repräsentatives Verfahren zur primären Bindung

In einer typischen Reaktion wurde Hybridmaterial (10 g) in Toluol (190 ml) unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle für 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das gewünschte Silan und Toluol (90 ml) in den Kolben gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gerührt und dann für 16 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktion wurde dann abgekühlt und das Produkt wurde filtriert und nacheinander mit Toluol, Aceton, 1:1 v/v Aceton/Wasser und Aceton (alle Lösungsmittel von Fisher Scientific) gewaschen. Die Partikel wurden dann in einer Lösung mit Aceton/0,1 M NH₄HCO₃ (60/40, v/v, 200 ml) aufgeschlämmt und 20 Stunden lang bei 50°C gerührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Partikel durch Filtration gesammelt und nacheinander mit 1:1 v/v Aceton/Wasser und Aceton gewaschen. Die Partikel wurden über Nacht unter Vakuum bei 80°C getrocknet, Konkrete Beispiele sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3 – Liste der Beispiele für primäre Bindung

Beispiel	Basismaterial		Silan		Bindungsabdeckung (μmol/m²)
Beispiel	_Part _ikel	Menge (g)	Verwendetes Silan	Menge (g)	Bindungsabdeckung (μmol/m²)
1A	B2	200	S1	109	2,32
1B	B2	15	S1	3,2	1,54
1C	B3	20	S1	7,1	2,90
1D	B1	20	S1	6,2	2,94
1E	B2	15	S1	8,3	3,03
1F	B2	25	S1	3,6	1,06
1G	B2	80	S2	43,8	2,06
1H	B2	60	S3	43,9	2,32
1I	B2	15	S3	2,6	1,08
1J	B2	15	S3	2,2	0,93
1K	B2	15	S4	2,1	0,65
1L	B2	15	S4	3,2	0,84
1M	B2	15	S4	8,5	1,25
1N	B2	15	S5	7,3	1,27
1O	B2	20	S6	26,5	1,86
1P	B2	30	S7	19,3	1,33
1Q	B4	20	S1	7,1	3,41
1R	B5	50	S1	8,6	2,07

Beispiel 2 – Repräsentatives Verfahren zur primären Bindung mit mehr als einem Silan

In einer typischen Reaktion wurde Hybridmaterial (10 g) in Toluol (190 ml) unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle für 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Die Aufschlämmung wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und Silan A wurde zugegeben und die Mischung für 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Beim Abkühlen wurden Silan B und Toluol (90 ml) zu dem Kolben zugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gerührt und dann für 16 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktion wurde dann abgekühlt und das Produkt wurde filtriert und nacheinander mit Toluol, Aceton, 1:1 v/v Aceton/Wasser und Aceton (alle Lösungsmittel von Fisher Scientific) gewaschen. Die Partikel wurden dann in einer Lösung mit Aceton/0,1 M NH₄HCO₃ (60/40, v/v, 200 ml) aufgeschlämmt und 20 Stunden lang bei 50°C gerührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Partikel durch Filtration gesammelt und nacheinander mit 1:1 v/v Aceton/Wasser und Aceton gewaschen. Die Partikel wurden über Nacht unter Vakuum bei 80°C getrocknet, Konkrete Beispiele sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4 – Liste der Beispiele für primäre Bindung mit gemischten Silanen.

Beispiel	Basismaterial		Silane				Bindungsabdeckung (μmol/m²)
Beispiel	Partikel	Menge (g)	Verwendetes Silan A	Menge (g)	Verwendetes Silan B	Menge (g)	Bindungsabdeckung (μmol/m²)
2A	B2	15	S1	0,52	S3	8,6	2,33
2B	B2	20	S3	0,3	S1	11,1	2,35
2C	B3	20	S3	0,72	S1	11,1	2,27
2D	B1	20	S3	1,43	S1	11,1	2,26

Beispiel 3 – Repräsentatives Verfahren für sekundäre Bindung
In einem typischen Beispiel wurden die Materialien aus den Beispielen 1 und 2 (10 g) in Toluol (190 ml) unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle für 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und das gewünschte Silan und Imidazol (Aldrich – Milwaukee, WI, 1,2 × molarer Überschuss an Silan) wurden hinzugegeben. Die Mischung wurde für 4 Stunden unter Rückfluss erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Partikel wurden durch Filtration gesammelt und nacheinander mit Toluol, Aceton, 1:1 v/v Aceton/Wasser und Aceton gewaschen und dann über Nacht unter Vakuum getrocknet. Konkrete Beispiele sind in Tabelle 5 dargestellt.

Zusätzliche Schritte zur Produktion von Material 3L Material 3K (5,0 g) wurde bei 60°C für 6 Stunden in 40 ml 0,1 M Salzsäure erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Material durch Filtration gesammelt und nacheinander mit Wasser und Aceton gewaschen und dann über Nacht bei 80°C unter Vakuum getrocknet. Tabelle 5 – Liste der Beispiele für sekundäre Bindung/Funktionalisierung

Beispiel	Basismaterial		Silan		Eindungsabdeckung (μmol/m²)	Gesamtabdeckung¹ (μmol/m²)
Beispiel	Partikel	Menge (g)	Verwendetes Silan	Menge (g)	Eindungsabdeckung (μmol/m²)	Gesamtabdeckung¹ (μmol/m²)
3A	1A	15	S6	20,3	0,64	2,96
3B	1A	20	S13	18,0	1,32	3,64
3C	1A	15	S13	1,5	0,57	2,89
3D	1A	20	S8	13,1	1,42	3,74
3E	1A	10	S8	1,0	0,62	2,94
3F	1A	10	S8	0,51	0,37	2,69
3G	1A	20	S9	18,2	1,08	2,40
3H	1A	20	S10	18,1	0,80	3,12
3I	1A	20	S11	23,2	0,49	2,81
3J	1A	20	S12	22,9	0,96	3,28
3K	1A	30	S14	21,0	0,86	3,18
3L	3K	5	Siehe Experimentelles		0,30	2,62
3M	1A	5	S15	3,7	1,12	2,34
3N	1B	10	S6	13,5	0,89	2,43
3O	1C	10	S6	8,9	0,67	2,57
3P	1D	10	S6	7,5	0,64	2,58
3Q	1E	10	S6	13,3	0,54	3,57
3R	1F	10	S6	13,5	1,08	2,14
3S	1G	20	S6	27,1	0,71	2,77
3T	1G	20	S13	20,1	1,36	3,42
3U	1H	20	S6	27,1	0,37	2,69
3V	1H	20	S13	20,1	0,88	3,20
3W	1I	10	S6	13,5	0,77	1,85
3X	1J	10	S6	13,5	0,97	1,90
3V	1K	7	S6	9,5	1,17	1,82
3Z	1L	10	S6	13,5	1,09	1,93
3AA	1M	10	S6	13,5	0,89	2,14
3BB	2A	10	S6	13,3	0,44	2,77
3CC	2B	20	S6	26,5	0,67	3,02
3DD	2C	20	S6	26,5	0,69	2,96
3EE	2D	20	S6	26,5	0,66	2,92

¹ Kombinierte Abdeckung (d. h. Abdeckung aus Beispiel 1/Beispiel 2 Material + Abdeckung aus Beispiel 3 Material)

Beispiel 4
Das in den Beispielen 1, 2 und 3 beschriebene allgemeine Verfahren für die Bindung/Funktionalisierung von Partikeln wird angewandt, um die Oberflächen-Silanolgruppen von verschiedenen porösen Materialien zu modifizieren. Dies umfasst monolithische, kugelförmige, körnige, oberflächlich poröse und unregelmäßige Materialien wie Siliziumdioxid, anorganische/organische Hybridmaterialien, anorganische/organische Hybridoberflächenschichten auf anorganischem/organischem Hybrid, Siliziumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid, polymere oder Kohlenstoffmaterialien und Siliziumdioxid-Oberflächenschichten auf anorganischem/organischem Hybrid, Siliziumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid oder polymere oder Kohlenstoffmaterialien. Weiterhin umfasst sind Materialien der stationären Phase in Form eines sphärischen Materials, nicht-sphärischen Materials (z. B. einschließlich Toroid, Polyeder); Materialien der stationären Phase mit hoch kugelförmiger Kernmorphologie, einer stabförmigen Kernmorphologie, einer gebogenen stangenförmigen Kernmorphologie, einer ringkernförmigen Kernmorphologie; oder einer hantelförmigen Kernmorphologie; und Materialien der stationären Phase mit einer Mischung aus hoch kugelförmigen, stabförmigen, gebogenen stangenförmigen, ringkernförmigen oder hantelförmigen Morphologien ein. Beispiele von Hybridmaterialien sind in den US-Patenten Nr. 4,017,528 , 6,528,167 , 6,686,035 und 7,175,913 sowie der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2008/103423 dargestellt, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Oberflächlich poröse Partikel umfassen die in den US-Veröffentlichungen Nr. 2013/0112605 , 2007/0189944 und 2010/061367 beschriebenen Partikel, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Die Partikelgröße der sphärischen, körnigen oder unregelmäßigen Materialien kann zwischen 5 und 500 μm variieren; vorzugsweise 15–100 μm; vorzugsweise 2–80 μm; vorzugsweise 40–60 μm. Der APD für diese Materialien kann von 30 bis 2.000 Å variieren; vorzugsweise 40 bis 200 Å; vorzugsweise 50 bis 150 Å. Die SSA für diese Materialien kann von 20 bis 1000 m²/g variieren; vorzugsweise 90 bis 800 m²/g; vorzugsweise 150 bis 600 m²/g; vorzugsweise 300 bis 550 m²/g. Das TPV für diese Materialien kann von 0,3 bis 1,5 cm³/g variieren; vorzugsweise 0,5 bis 1,4 cm³/g; vorzugsweise 0,7 bis 1,3 cm³/g. Der Makroporendurchmesser für monolithische Materialien kann von 0,1 bis 30 μm variieren, vorzugsweise 0,5 bis 25 μm, vorzugsweise 1 bis 20 μm.
Beispiel 5 – Retentionsveränderung in Materialien aus den Beispielen 1, 2 und 3
Die durchschnittliche Retentionsveränderung in % wurde berechnet, indem die prozentuale Differenz aus den durchschnittlichen absoluten Peak-Retentionen, die an Tag 3, 10 oder 30 der chromatographischen Tests gemessen wurden, und der durchschnittlichen absoluten Peak-Retentionen, gemessen an Tag 1 der chromatographischen Tests, gebildet wurde. Für jeden Testtag wurden die Säulen für 20 Minuten unter Testbedingungen von Mischung 1, gefolgt von drei Injektionen von Mischung 1 äquilibriert und anschließend unter Testbedingungen von Mischung 2 für 10 Minuten, gefolgt von drei Injektionen von Mischung 2 äquilibriert. Die Bedingungen werden in Tabelle 6 dargestellt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 7 und 8 und in 7 dargestellt.

Die prozentual geringere Retention wurde berechnet, indem die prozentuale Differenz aus den durchschnittlichen absoluten Peak-Retentionen, die an Tag 1 für Mischung 1 und Mischung 2 gemessen wurden, und der durchschnittlichen absoluten Peak-Retentionen, gemessen an Tag 1 für Mischung 1 und Mischung 2 anhand Beispiel 1A, gebildet wurde. Tabelle 6 – Chromatographische Testbedingungen für Retentionsveränderungsmessungen

Cosolvent Mischung 1	5% Methanol
Beispiel Mischung 1	3-Benzoylpyridin (0,1 mg/ml)
Cosolvent Mischung 2	10% Methanol
Beispiel Mischung 2	Koffein, Thymin, Papaverin, Prednisolon, Sulfanilamid
Säulenabmessung	2,1 × 150 mm
Flussrate	1,0 ml/min
Säulentemperatur	50°C
Gegendruck	1800 psi
Detektor	Acquity PDA mit SFC-Durchflusszelle
Detektoreinstellung	254 nm 40 Spez./Sek.
Schwache Nadelspülung	Isopropanol
Injektion	1,0 μl (2,0-μl-Schleife mit PLUNO-Injektionsmodus)

Tabelle 7 – Retentionsveränderung in Materialien aus den Beispielen 1 und 2 im Zeitverlauf

Beispiel	Durchschnittliche Retentionsveränderung in %
Beispiel	Test Tag 3	Test Tag 10	Test Tag 30
1A	7,5	11,5	15,7
1B	4,9	/	17,8
1C	5,8	/	/
1D	8,2	/	/
1F	5,5	14,1	14,3
1G	2,8	4,0	9,7
1H	2,0	3,5	3,7
1I	8,8	/	16,2
1J	5,8	/	15,5
1K	3,4	/	/
1L	0,2	/	/
1M	4,3	2,3	6,1
1O	0,9	/	/
1P	5,4	3,8	8,1
1R	7,1	/	/
2B	6,7	9,6	14,3
2C	6,5	10,7	14,9
2D	6,0	8,8	13,8

/ bedeutet, dass der Test für dieses Material nicht durchgeführt wurde. Tabelle 8 – Retentionsveränderung in Materialien aus Beispiel 3 im Zeitverlauf

Beispiel	Durchschnittliche Retentionsveranderung in %			Prozentual geringere Retention als Beispiel 1A
Beispiel	Test Tag 3	Test Tag 10	Test Tag 30	Prozentual geringere Retention als Beispiel 1A
3A	0,5	0,5	1,5	28,3
3B	0,0	0,0	0,1	67,4
3C	2,3	3,7	2,5
3D	0,6	3,4	3,6	75,0
3E	2,0	2,2	6,2	/
3F	4,3	6,1	10,1	/
3G	0,0	0,5	0,7	72,4
3H	2,0	1,1	0,9	64,6
3I	3,5	4,5	7,6	54,1
3J	2,1	3,3	8,3	82,2
3K	0,1	0,8	1,9	71,3
3M	0,6	0,3	5,2	42,7
3N	1,5	1,4	0,3	/
3O	1,8	1,9	3,5	/
3P	1,7	2,2	3,0	/
3Q	1,4	1,9	2,0	/
3R	0,4	0,2	1,3	/
3S	1,1	1,9	1,6	/
3T	1,4	1,6	2,2	/
3U	0,3	0,2	0,9	/
3V	1,2	/	1,7	/
3W	0,7	1,0	0,9	/
3X	0,5	1,3	0,2	/
3Y	2,6	/	/	/
3Z	3,1	/	/	/
3AA	1,1	0,5	2,4	/
3BB	0,2	1,8	0,8	/
3CC	0,6	2,0	0,6	/
3DD	0,4	2,3	2,8	/
3EE	0,7	1,3	0,7	/

/ bedeutet, dass der Test für dieses Material nicht durchgeführt wurde.

Für einen Fachmann ist klar, dass die chromatographische Retentionsveränderung im Zeitverlauf für Materialien, die nicht Behandlungen wie in Beispiel 3 unterzogen werden (d. h. Materialien aus den Beispielen 1 und 2), deutlich größer ist, als für jene Materialien, die Behandlungen wie in Beispiel 3 unterzogen werden. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen eine polare Bindung/Funktionalisierung wie in Beispiel 3 verwendet wird.
Beispiel 6: Siliziumdioxid-2-EP-Endverkappung
Ein erweiterter isokratischer Test wurde durchgeführt, um die Endverkappungswirkung auf die Abweichung oder Veränderung der Retention und die Retentionszeit von Siliziumdioxid 2-EP (2-Ethyl-Pyridin) als stationäre Phase zu bestimmen. Eine Vorrichtung zur Durchführung der überkritischen Flüssigkeitschromatographie Thar Investigator^® WRC1-07 mit der Software Empower 2 mit Service Pack E wurde mit einer Chromatographiesäule erweitert, die Siliziumdioxid 2-EP als stationäre Phase (4,6 × 150 mm) enthält. Die Vorrichtung wurde mit einem Probengemisch (QC-Mischung) aus Flavon (0,1 mg/ml), Thymin (0,2 mg/ml), Papaverin (0,1 mg/ml), Ketoprofen (0,2 mg/ml), Prednisolon (0,5 mg/ml) und Sulfanilamid (0,9 mg/ml) in MeOH (2-μl-Injektionsvolumen; 5-μl-Schleife mit Teilaufnahme-Injektionsmodus) injiziert. Die Injektionsnadel wurde mit Methanol gewaschen. Die Säule wurde bei einer Temperatur von 40°C bei einem Gegendruck von 150 bar gehalten. Die Probe wurde isokratisch mit einer mobilen Phase aus 10% Methanol in Kohlendioxid bei einer Flussrate von 2,0 ml/min eluiert. Das Probengemisch wurde unter Verwendung eines Waters^® 2998 PDA-Detektors bei 220 nm (20 Spez./Sek.) detektiert. Nach einer Laufzeit von 30 Minuten wurde die Säule mit Methanol gespült. Das obige Verfahren wurde drei weitere Male für insgesamt vier Durchläufe unter Verwendung von verbrücktem Ethylen-Hybrid als stationäre Phase wiederholt. Die Retentionsunterschiede zwischen den sechs Komponenten der QC-Mischung aus der ersten bis zur letzten Injektion wurden verglichen.
Als Nächstes wurde das Siliziumdioxid 2-EP als stationäre Phase mit einer Trimethylsilyl-Gruppe (TMS) endverkappt. Die chromatographischen Bedingungen und das chromatographische System waren identisch mit den oben genannten, außer dass die Chromatographiesäule mit dem mit TMS verkappten Siliziumdioxid 2-EP gepackt wurde. Wie oben wurde das Verfahren insgesamt vier Mal unter Verwendung der QC-Mischung und durch Elution gegen das mit TMS endverkappte Siliziumdioxid 2-EP durchgeführt. Die Retentionsunterschiede zwischen den sechs Komponenten der QC-Mischung aus der ersten bis zur letzten Injektion wurden verglichen.
Die Ergebnisse werden in 1 und 2 gezeigt. Wie in 1 gezeigt, weist das chromatographische Siliziumdioxid-2-EP-Medium einen durchschnittlichen Verlust von 5,8% in der Retentionszeit auf. Alternativ weist das mit TMS endverkappte, chromatographische Siliziumdioxid-2-EP-Medium einen durchschnittlichen Verlust von –0,6% in der Retentionszeit auf. Das endverkappte Siliziumdioxid 2-EP ergab 33,4% weniger Retention und eine Selektivitätsdifferenz von 26 im Vergleich zu dem nicht-endverkappten Siliziumdioxid 2-EP. Dementsprechend kann Endverkappung in einigen Ausführungsformen Retentionsverschiebungen verhindern, zumindest auf vernachlässigbare Werte (z. B. –0,6%) reduzieren. Jedoch ging in einigen Ausführungsformen die Verhinderung von Retentionsverschiebungen mit einem signifikanten Verlust der Gesamtretention (33,4%) und einer Selektivitätsdifferenz (S = 26) (Uwe Neue et al. J. Chromatography A, 1127 (2006) S. 116–174) im Vergleich zum Siliziumdioxid 2-EP einher. Dies kann eine unerwünschte Nebenwirkung der Endverkappung sein.
3 zeigt die Abweichung oder Veränderung der Retention der sechs Komponenten der QC-Mischung bei über 25 aufeinanderfolgenden Injektionen für eine Vorrichtung zur Durchführung der überkritischen Fluidchromatographie unter Verwendung von Siliziumdioxid 2-EP als stationäre Phase. Die Versuche wurden zwischen einer Äquilibrierungsperiode von 20 Minuten durchgeführt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wurde eine stetige Verringerung der Retentionszeiten beobachtet.
Beispiel 7 – Methoxylierung verbrückter Ethylen-Hybrid-Partikel
Ein erweiterter isokratischer Test wurde durchgeführt, um die Wirkung der Methoxylierung auf verbrückte Ethylen-Hybrid-Partikel zu bestimmen. Eine Vorrichtung zur Durchführung der überkritischen Fluidchromatographie Thar Investigator^® WRC1-07 mit der Software Empower 2 mit Service Pack E wurde mit einer Chromatographiesäule erweitert, die BEH Technology^TM (Waters Technologies Corporation, Milford MA) als stationäre Phase (4,6 × 150 mm) enthält. Die Vorrichtung wurde mit einem Probengemisch (QC-Mischung) aus Flavon (0,1 mg/ml), Thymin (0,2 mg/ml), Papaverin (0,1 mg/ml), Ketoprofen (0,2 mg/ml), Prednisolon (0,5 mg/ml) und Sulfanilamid (0,9 mg/ml) in MeOH (2-μl-Injektionsvolumen; 5-μl-Schleife mit Teilaufnahme-Injektionsmodus) injiziert. Die Injektionsnadel wurde mit Methanol gewaschen. Die Säule wurde bei einer Temperatur von 40°C bei einem Gegendruck von 150 bar gehalten. Die Probe wurde isokratisch mit einer mobilen Phase aus 10% Methanol in Kohlendioxid bei einer Flussrate von 2,0 ml/min eluiert. Das Probengemisch wurde unter Verwendung eines Waters^® 2998 PDA-Detektors bei 220 nm (20 Spez./Sek.) detektiert. Nach einer Laufzeit von 30 Minuten wurde die Säule mit Methanol gespült. Das obige Verfahren wurde drei weitere Male für insgesamt vier Durchläufe unter Verwendung von verbrücktem Ethylen-Hybrid als stationäre Phase wiederholt. Die Retentionsunterschiede zwischen den sechs Komponenten der QC-Mischung aus der ersten bis zur letzten Injektion wurden verglichen.
Als Nächstes wurde das verbrückte Ethylen-Hybrid als stationäre Phase durch Rückfluss in Methanol methoxyliert. Die chromatographischen Bedingungen und das chromatographische System waren identisch mit den oben genannten, außer dass die Chromatographiesäule mit den methoxylierten, verbrückten Ethylen-Hybrid-Partikeln der stationären Phase gepackt wurde. Wie oben wurde das Verfahren insgesamt vier Mal unter Verwendung der QC-Mischung und durch Elution gegen die methoxylierten Partikel der stationären Phase durchgeführt. Die Retentionsunterschiede zwischen den sechs Komponenten der QC-Mischung aus der ersten bis zur letzten Injektion wurden verglichen.
Die Ergebnisse werden in 4–6 gezeigt. Wie in 4 gezeigt, weisen die Partikel der stationären Phase einen durchschnittlichen Verlust von 0,5% in der Retentionszeit auf. Alternativ, wie in 5 gezeigt, weisen die methoxylierten Partikel der stationären Phase einen durchschnittlichen Verlust von –0,1% in der Retentionszeit auf. Wie in den Figuren gezeigt, treten signifikante Verschiebungen in der Retention und Selektivität auf, wenn die stationäre Phase methoxyliert ist. Vernachlässigbare Retentionsverschiebungen wurden auf einer vollständig methoxylierten stationären Phase aufgezeichnet. Die vollständig methoxylierte stationäre Phase führte zu 8,7% weniger Retention und einer signifikanten Selektivitätsdifferenz von S = 12.
6 zeigt die Stabilität von Partikeln einer vollständig methoxylierten stationären Phase. Bemerkenswert ist, dass methoxylierte Siliziumdioxid-/Hybridoberflächen in Gegenwart von Wasser instabil sind. Wenn methoxylierte Stellen hydroxyliert sind, verschieben sich Retention und Selektivität ebenfalls.
Sofern nicht anders angegeben, können alle Verfahren, einschließlich der Verwendung von Kits und Reagenzien, gemäß den Angaben der Hersteller und den im Stand der Technik bekannten Verfahren durchgeführt werden.
Die Nennung von Wertebereichen soll hier lediglich als schnelles Verfahren zur individuellen Bezugnahme auf jeden einzelnen Wert in dem Bereich dienen. Sofern nicht anders angegeben, wird jeder einzelne Wert in die Beschreibung aufgenommen, als ob er individuell angegeben wäre. Auf jedes der hier zitierten Dokumente (einschließlich aller Patente, Patentanmeldungen, wissenschaftlicher Veröffentlichungen, Herstellerbeschreibungen und Anweisungen) wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen.
Die Beschreibung ist als Offenlegung zu verstehen und enthält alle möglichen Permutationen und Kombinationen der beschriebenen Aspekte, Ausführungsformen und Beispiele, außer wenn sich aus dem Kontext Gegenteiliges ergibt. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die Erfindung durch andere als die zusammengefassten und beschriebenen Aspekte, Ausführungsformen und Beispiele, die zum Zwecke der Veranschaulichung und nicht als Einschränkung dargestellt werden, eingesetzt werden kann.

Claims

Chromatographisches Material der stationären Phase für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, das durch Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c Formel 1 wobei: X eine chromatographische Kernzusammensetzung von hoher Reinheit mit einer Oberfläche ist, die ein Siliziumdioxid-Kernmaterial, Metalloxid-Kernmaterial, ein anorganisch-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe der Blockcopolymere hiervon enthält; W fehlt und/oder Wasserstoff und/oder Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthält; Q direkt an X gebunden ist und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht; T direkt an X gebunden ist und eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht; und Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W unterbinden, wodurch Retentionsabweichungen (Drift) im Zeitablauf unter Anwendung chromatographischer Bedingungen und Verwendung niedriger Wasserkonzentrationen minimiert werden.
Chromatographische stationäre Phase, die durch Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c Formel 1 wobei: X ein chromatographisches Kernmaterial ist, das eine auf Siliziumdioxid, Metalloxid oder auf anorganisch-organisches Hybrid basierende Kernoberfläche aufweist; W fehlt und/oder Wasserstoff und/oder Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthält; Q direkt an X gebunden ist und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit einem Analyten in Wechselwirkung steht; T direkt an X gebunden ist und eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht; und Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W unterdrücken.
Chromatographisches Material der stationären Phase, das durch Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c Formel 1 wobei: X ein chromatographisches Kernmaterial ist, das eine auf Siliziumdioxid, Metalloxid oder auf anorganisch-organisches Hybrid basierende Kernoberfläche aufweist; W fehlt und/oder Wasserstoff und/oder Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthält; Q und T jeweils unabhängig voneinander direkt an X gebunden sind; Q eine hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit einem Analyten in Wechselwirkung steht und X eine unpolare Gruppe enthält oder X eine hydrophile, polare, ionisierbare und/oder geladene funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit einem Analyten in Wechselwirkung steht und Q eine unpolare Gruppe enthält; und Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W unterdrücken.
Das chromatographische Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei Q dargestellt wird durch:
wobei: n¹ eine ganze Zahl von 0–30 ist; n² eine ganze Zahl von 0–30 ist; n³ = 0 oder 1 ist, vorausgesetzt dass, wenn n³ = 0, n¹ nicht 0 ist; jedes Vorkommen von R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, ein Zwitterion oder eine Gruppe Z steht; Z steht für: a) eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi wobei x eine ganze Zahl von 1–3 ist, y eine ganze Zahl von 0–2 ist, z eine ganze Zahl von 0–2 ist, und x + y + z = 3 ist, jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, oder eine Zwitterion-Gruppe steht, und B¹ für eine Siloxanbindung steht; b) eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch eine direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung; oder c) eine adsorbierte Oberflächengruppe, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist; Y eine eingebettete polare Funktionalität ist; und A steht für i.) eine hydrophile Endgruppe; ii.) Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl oder eine Gruppe Z; oder iii.) eine funktionalisierbare Gruppe.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei T dargestellt wird durch:
wobei: n¹ eine ganze Zahl von 0–5 ist; n² eine ganze Zahl von 0–5 ist; n³ = 0 oder 1 ist, vorausgesetzt dass, wenn n³ = 0, n¹ nicht 0 ist; jedes Vorkommen von R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, ein Zwitterion oder eine Gruppe Z steht; Z steht für: a) eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi- (B wobei x eine ganze Zahl von 1–3 ist, y eine ganze Zahl von 0–2 ist, z eine ganze Zahl von 0–2 ist, und x + y + z = 3 ist jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, oder eine Zwitterion-Gruppe steht; B¹ für eine Siloxanbindung steht b) eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch eine direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung; c) eine adsorbierte Oberflächengruppe, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist; oder d) eine Silylether-Bindung Y eine eingebettete polare Funktionalität ist; und A steht für i.) eine hydrophile oder ionisierbare Endgruppe; oder ii.) Wasserstoff, Fluor, Methyl, Ethyl, n-Butyl, t-Butyl, i-Propyl, Niederalkyl oder eine Gruppe Z.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei T eine der folgenden Strukturen enthält:
wobei R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe stehen, und wobei A, A₁ und A₂ (1) unabhängig voneinander aus einer der folgenden hydrophilen/ionisierbaren Gruppen ausgewählt werden – dazu gehören: Cyan, Hydroxyl, Fluor, Trifluor, substituiertes Aryl, Ester, Ether, Amid, Carbamat, Harnstoff, Sulfoxid, Nitro, Nitroso, Boronsäure, Boronsäureester, Harnstoff, Thioether, Sulfinyl, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat, Ethylenglykol, heterozyklisches Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, ein geschützter oder entschützter Alkohol oder eine Zwitterion-Gruppe oder Triazol-Funktionalitäten, (2) unabhängig voneinander aus unpolaren Gruppen ausgewählt sind – dazu gehören: Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, oder Niederalkyl, und/oder (3) unabhängig voneinander aus einer hydrophilen/ionisierbaren Gruppe ausgewählt werden, und A₁ unabhängig aus einer unpolaren Gruppe ausgewählt wird, und A₂ unabhängig entweder aus einer hydrophilen/ionisierbaren Gruppe oder aus einer unpolaren Gruppe ausgewählt wird.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei Q und T verschieden sind.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei Q und T gleich sind.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die erste funktionelle Gruppe ein Diol, Trimethoxysilyl-Ethylpyridin, Diethylamino-Trimethoxysilan, ein auf Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff-basierte polare Silan-Carbonate, Carbamat, Amid, Harnstoff, Ether, Thioether, Sulfinyl, Sulfoxid, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat Ethylenglykol, Heterozyklus oder Triazol enthält.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die in T enthaltene funktionelle Gruppe Amin, Trimethoxysilyl-Ethylpyridin, Diethylamino-Trimethoxysilan, ein auf Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff-basierte polare Silan-Carbonate, Carbamat, Amid, Harnstoff, Ether, Thioether, Sulfinyl, Sulfoxid, Sulfonyl, Thioharnstoff, Thiocarbonat, Thiocarbamat Ethylenglykol, Heterozyklus oder Triazol ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei T, Q, oder beide Q und T eine chirale funktionelle Gruppe enthalten, die an eine chirale Trennung angepasst ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei Q eine der folgenden Strukturen enthält:

wobei Z umfasst: a) eine Oberflächenbindungsgruppe mit der Formel (B¹)_x(R⁵)_y(R⁶)_zSi wobei x eine ganze Zahl von 1–3 ist, y eine ganze Zahl von 0–2 ist, z eine ganze Zahl von 0–2 ist, und x + y + z = 3 ist, jedes Vorkommen von R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, iso-Propyl, Thexyl, substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, zyklisches Alkyl, verzweigtes Alkyl, Niederalkyl, einen geschützten oder entschützten Alkohol, oder eine Zwitterion-Gruppe steht; und B¹ für eine Siloxanbindung steht; b) eine Bindung an einer Oberfläche einer organo-funktionellen Hybridgruppe durch eine direkte Bildung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Heteroatom-, Ester-, Ether-, Thioether-, Amin-, Amid-, Imid-, Harnstoff-, Carbonat-, Carbamat-, Heterozyklus-, Triazol- oder Urethanbindung; oder c) eine adsorbierte Oberflächengruppe, die nicht kovalent an die Oberfläche des Materials gebunden ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei b/c etwa 0,05–75, 0,05–50, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80 oder 90 ist; oder b = c; oder b = 0 und c > 0; oder b > 0 und c = 0.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei a ≥ 0.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die kombinierte Oberflächenbedeckung größer als etwa 1, 2, 3, 3,1, 3,2, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 5, 6, 7 oder 8 μmol/m² ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die kombinierte Oberflächenbedeckung größer als etwa 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 5, 6, 7 oder 8 μmol/m² ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die chromatographische stationäre Phase eine Abweichung oder Veränderung der Retention von ≤ 5% an 30 Tagen, ≤ 4% an 30 Tagen, ≤ 3% an 30 Tagen, ≤ 2% an 30 Tagen, ≤ 1% an 30 Tagen, ≤ 5% an 10 Tagen, ≤ 4 f % an 10 Tagen, ≤ 3% an 10 Tagen, ≤ 2% an 10 Tagen, ≤ 1% an 10 Tagen, ≤ 5% an 3 Tagen, ≤ 4% an 3 Tagen, ≤ 3% an 3 Tagen, ≤ 2% an 3 Tagen, ≤ 1% an 3 Tagen, ≤ 5% bei 30 Durchläufen, ≤ 4% bei 30 Durchläufen, ≤ 3% bei 30 Durchläufen, ≤ 2% bei 30 Durchläufen, ≤ 1% bei 30 Durchläufen, ≤ 5% bei 10 Durchläufen, ≤ 4% bei 10 Durchläufen, ≤ 3% bei 10 Durchläufen, ≤ 2% bei 10 Durchläufen, ≤ 1% bei 10 Durchläufen, ≤ 5% bei 3 Durchläufen, ≤ 4% bei 3 Durchläufen ≤ 3% bei 3 Durchläufen, ≤ 2% bei 3 Durchläufen oder ≤ 1% bei 3 Durchläufen zeigt.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem Siliziumdioxid-Material besteht.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial besteht.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Kernmaterial ein Material mit poröser Oberfläche umfasst.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Kernmaterial im Wesentlichen aus einem anorganischen Material mit einer Hybridoberflächenschicht, einem Hybridmaterial mit einer anorganischen Oberflächenschicht, einer umgebenen Hybridschicht oder einem Hybridmaterial mit einer anderen Hybridoberflächenschicht besteht.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Material der stationären Phase die Form einer Vielzahl von Partikeln aufweist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Material der stationären Phase die Form eines Monolithen aufweist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Material der stationären Phase die Form eines Materials mit poröser Oberfläche aufweist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Material der stationären Phase keine chromatographisch verbessernde Porengeometrie aufweist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei das Material der stationären Phase eine chromatographisch verbessernde Porengeometrie aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase eine Oberfläche von etwa 25 bis 1100 m²/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase eine Oberfläche von etwa 150 bis 750 m²/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase eine Oberfläche von etwa 300 bis 500 m²/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase ein Porenvolumen von etwa 0,2 bis 2,0 cm³/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase ein Porenvolumen von etwa 0,7 bis 1,5 cm³/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase eine Mikroporenoberfläche von weniger als etwa 105 m²/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase eine Mikroporenoberfläche von weniger als etwa 80 m²/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase eine Mikroporenoberfläche von weniger als etwa 50 m²/g aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa 20 bis 1500 Å aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa 50 bis 1000 Å aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa 60 bis 750 Å aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Material der stationären Phase einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa 65 bis 200 Å aufweist.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25, wobei die Vielzahl der Partikel eine Größe zwischen etwa 0,2 und 100 Mikrometer besitzen.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25, wobei die Vielzahl der Partikel eine Größe zwischen etwa 0,5 und 10 Mikrometer besitzen.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 25, wobei die Vielzahl der Partikel eine Größe zwischen etwa 1,5 und 5 Mikrometer besitzen.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei X einen Siliziumdioxidkern oder einen organischen Siliziumdioxid-Hybridkern umfasst und wobei (a) T polar ist und Q sowie T eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 1,5 μmol/m² besitzen; (b) T nicht-polar ist und Q sowie T eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 2,0 μmol/m² besitzen; (c) T nicht-polar ist und Q sowie T eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 2,0 μmol/m² besitzen; (d) T polar ist und Q sowie T eine kombinierte Oberflächenbedeckung von ≥ 1,5 μmol/m² besitzen.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die chromatographische stationäre Phase radial eingestellte Poren, nicht radial eingestellte Poren, geordnete Poren, nicht-geordnete Poren, monodispergierte Poren, nicht-monodispergierte Poren, glatte Oberflächen, raue Oberflächen oder Kombinationen davon umfasst.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die chromatographische stationäre Phase für überkritische Fluidchromatographie geeignet ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die chromatographische stationäre Phase für die Kohlendioxid-basierte Chromatographie geeignet ist.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die chromatographische stationäre Phase für die Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon geeignet ist.
Ein chromatographisches Material der stationären Phase, das durch Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c Formel 1 wobei: X ein chromatographisches Kernmaterial ist, das einer Abweichung oder Veränderung der Retention unter normalen Bedingungen bei der Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierten Gaschromatographie, überkritischen Fluidchromatographie, unterkritischen Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie, hydrophilen Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophoben Interaktions-Flüssigkeitschromatographie unterliegt; W fehlt und/oder Wasserstoff und/oder Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthält; Q direkt an X gebunden ist und eine funktionelle Gruppe enthält, die im Wesentlichen eine chromatographische Wechselwirkung zwischen einem Analyten und X sowie W verhindert; T direkt an X gebunden ist und eine funktionelle Gruppe enthält, die im Wesentlichen eine chromatographische Wechselwirkung zwischen einem Analyten und X sowie W verhindert; Q chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht, T chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht oder sowohl Q als auch T chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung stehen; und Q und T zusammen im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W unterdrücken.
Chromatographisches Material der stationären Phase nach Anspruch 47, wobei Q hydrophob ist, T hydrophob ist oder Q und T hydrophob sind.
Chromatographisches Material der stationären Phase für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, das durch Formel 1 dargestellt wird: [X](W)_a(Q)_b(T)_c Formel 1 wobei: X eine chromatographische Kernzusammensetzung von hoher Reinheit mit einer Oberfläche ist, die ein Siliziumdioxid-Kernmaterial, Metalloxid-Kernmaterial, ein anorganisch-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe der Blockcopolymere hiervon enthält; W fehlt und/oder Wasserstoff und/oder Hydroxyl auf der Oberfläche von X enthält; Q direkt an X gebunden ist und eine erste hydrophile, polare, ionisierbare, geladene und/oder hydrophobe funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht; T direkt an X gebunden ist und eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare, geladene und/oder hydrophobe funktionelle Gruppe enthält, die chromatographisch mit dem Analyten in Wechselwirkung steht; und Q und T im Wesentlichen chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und X sowie W unterbinden, wodurch Retentionsabweichungen (Drift) im Zeitablauf unter Anwendung chromatographischer Bedingungen und Verwendung niedriger Wasserkonzentrationen minimiert werden.
Chromatographische stationäre Phase nach Anspruch 2, 3 oder 47, wobei das chromatographische Material der stationären Phase zur Verwendung bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierter Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon geeignet ist.
Säule oder Vorrichtung für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon, umfassend: Gehäuse mit wenigstens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang definiert, und eine stationäre Phase gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1–48, wobei das Gehäuse und die stationäre Phase für Normalphasen-Chromatographie, überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie geeignet sind.
Kit für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon, umfassend: Gehäuse mit wenigstens einer Wand, die eine Kammer mit einem Eingang und einem Ausgang definiert, und eine stationäre Phase gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1–48, wobei das Gehäuse und die stationäre Phase für Normalphasen-Chromatographie, überkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie oder hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie geeignet sind; und Anweisungen zur Durchführung der Normalphasen-Chromatographie, überkritischen Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie oder hydrophoben Interaktions-Flüssigkeitschromatographie mit dem Gehäuse und der stationären Phase.
Verfahren zur Herstellung einer stationären Phase gemäß einem der Ansprüche 1–48, umfassend: (1) Chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen besteht mit einem chromatographischen Kernmaterial, und chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen besteht, mit dem chromatographischen Kernmaterial; (2) Chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophobischen Gruppen besteht, mit einem chromatographischen Kernmaterial, und chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen besteht, mit dem chromatographischen Kernmaterial; oder (3) Chemische Reaktion eines ersten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophilen, polaren, ionisierbaren und/oder geladenen funktionellen Gruppen besteht, mit einem chromatographischen Kernmaterial, und chemische Reaktion eines zweiten chemischen Mittels, das aus einer oder mehreren hydrophobischen funktionellen Gruppen besteht, mit dem chromatographischen Kernmaterial, wodurch ein Material der stationären Phase gemäß einem der Ansprüche 1–48 erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 53, wobei Q aus einem Reagenz mit einer der folgenden Strukturen abgeleitet wird:
Verfahren nach Anspruch 53, wobei T aus einem Reagenz mit einer der folgenden Strukturen abgeleitet wird:
Verfahren zum Abschwächen oder Vermeiden der Abweichung oder Veränderung der Retention bei Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierter Gaschromatographie, überkritischer Fluidchromatographie, unterkritischer Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierter Chromatographie, hydrophiler Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophober Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder einer Kombination davon, umfassend: chromatographische Trennung einer Probe unter Verwendung einer chromatographischen Vorrichtung, die eine chromatographische stationäre Phase gemäß einem der Ansprüche 1–48 umfasst, wodurch die Abweichung oder Veränderung der Retention vermindert oder verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 56, wobei das Vermindern oder Vermeiden der Abweichung oder Veränderung der Retention eine Abweichung oder Veränderung der Retention mit folgenden Werten umfasst: ≤ 5% über 30 Tage, ≤ 4% über 30 Tage, ≤ 3% über 30 Tage, ≤ 2% über 30 Tage, ≤ 1% über 30 Tage, ≤ 5% über 10 Tage, ≤ 4% über 10 Tage, ≤ 3% über 10 Tage, ≤ 2% über 10 Tage, ≤ 1% über 10 Tage, ≤ 5% über 3 Tage, ≤ 4% über 3 Tage, ≤ 3% über 3 Tage, ≤ 2% über 3 Tage, ≤ 1% über 3 Tage, ≤ 5% über 30 Durchläufe, ≤ 4% über 30 Durchläufe ≤ 3% über 30 Durchläufe, ≤ 2% über 30 Durchläufe, ≤ 1% über 30 Durchläufe, ≤ 5% über 10 Durchläufe, ≤ 4% über 10 Durchläufe, ≤ 3% über 10 Durchläufe, ≤ 2% über 10 Durchläufe, ≤ 1% über 10 Durchläufe, ≤ 5% über 3 Durchläufe, ≤ 4% über 3 Durchläufe, ≤ 3% über 3 Durchläufe, ≤ 2% über 3 Durchläufe oder ≤ 1% über 3 Durchläufe.
Verfahren nach Anspruch 56, wobei das Vermindern oder Vermeiden der Abweichung oder Veränderung der Retention im Wesentlichen das Aufheben der Wirkung der Alkoxylierung und/oder Dealkoxylierung des chromatographischen Materials in Retention umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines chromatographischen stationären Phasenmaterials für Normalphasen-Chromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, solvatisierte Gaschromatographie, überkritische Fluidchromatographie, unterkritische Fluidchromatographie, Kohlendioxid-basierte Chromatographie, hydrophile Interaktions-Flüssigkeitschromatographie, hydrophobe Interaktions-Flüssigkeitschromatographie oder eine Kombination davon, umfassend: (a) Auswahl eines chromatographischen Kernmaterials von hoher Reinheit mit einer Oberfläche, die ein Siliziumdioxid-Kernmaterial, Metalloxid-Kernmaterial, ein anorganisch-organisches Hybridmaterial oder eine Gruppe der Blockcopolymere hiervon enthält; (b) Reaktion des Kernmaterials mit einem ersten Reagenz, wobei das erste Reagenz eine erste hydrophile, polare, ionisierbare geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe umfasst, die chromatographisch mit dem Analyten interagiert; (c) Reaktion des Kernmaterials mit einem zweiten Reagenz, wobei das zweite Reagenz eine zweite hydrophile, polare, ionisierbare geladene und/oder hydrophile funktionelle Gruppe umfasst, die chromatographisch mit dem Analyt interagiert; wobei die ersten und zweiten Reagenzien chromatographische Wechselwirkungen zwischen dem Analyten und dem Kernmaterial beseitigen, wodurch die Abweichung (Drift) der Retention mit der Zeit unter chromatographischen Bedingungen bei niedrigen Wasserkonzentrationen minimiert wird.
Verfahren nach Anspruch 59, wobei das Material der stationären Phase einem der Ansprüche 1–48 entspricht.