5. Современные задачи сфх с насадочными колонками

Долгое время с помощью сверхкритической флюидной хроматографии решались преимущественно задачи разделения энантиомерных смесей слабо- и среднеполярных органических соединений в нормально-фазовом режиме. Но по мере выявления хроматографистами инструментальных преимуществ, возникающих при переходе на СФХ, сформировался тренд на расширение областей ее применения. Выгоды, связанные с экономией дорогих органических элюентов, отсутствием необходимости иметь дело с большими количествами отработанных жидкостей, 3—5-кратным увеличением скорости элюирования, дают столь заметный эффект, что желание применять его при решении как можно большего числа задач абсолютно естественно. Основным ограничением здесь является низкая растворимость полярных субстанций в сверхкритическом диоксиде углерода. Подходы к решению этой проблемы сводятся к четырем базовым приемам:

• использование более полярного флюида;

• использование более полярных сорастворителей;

• деактивация неподвижной фазы;

• использование полярных динамических модификаторов.

Первый прием, как уже обсуждалось, в настоящее время не рассматривается как магистральная траектория развития СФХ. Сочетание физико-химических, экономических и экологических характеристик СО2-СФХ таково, что альтернативы в обозримом будущем не предвидится. Возможности второго пути в значительной степени отработаны, так как наиболее полярным растворителем, способным неограниченно смешиваться с СК-СО₂, является метанол, и большая часть того, что может быть сделано с использованием этой смеси, уже реализовано. Деактивация неподвижной фазы также не работает в данном случае. Поскольку при разделении полярных субстанций в СФХ реализуется нормально-фазовый механизм разделения, то уменьшение полярности колонок не позволит добиться приемлемых величин эффективности. Напротив, использование четвертого приема приводит к весьма впечатляющим результатам и сулит большие перспективы в отношении расширения сфер применимости сверхкритической хроматографии.

Динамическая модификация — хроматографический прием, заключающийся во введении малого количества (доли процента) активного вещества, которое прочно адсорбируется на неподвижной фазе и изменяет механизмы взаимодействия аналита с сорбентом, аналита с элюентом и элюента с сорбентом. Это вещество называется динамическим модификатором (ДМ). Данный подход, как и многое другое, пришел в СФХ из практики ВЭЖХ. Как правило, динамическими модификаторами в распределительной хроматографии являются кислоты и основания средней силы, но бывают и иные субстанции, используемые в качестве ДМ. Роль ДМ в СФХ, как и роль сорастворителей, сложна и не сводится к кэппированию остаточных силанольных групп на колонках или к подавлению кислотного либо основного сольволиза аналита в мобильной фазе. 0ни также способны изменять растворяющую способность флюида по отношению к анализируемым объектам, модифицировать преимущественный тип удерживания веществ на колонке, формировать ионные пары с ионными аналитами, альтернировать энантиоселек-тивность и пр. Наиболее распространенные группы ныне используемых динамических модификаторов:

• основания — триэтиламин, диэтиламин, изопропиламин;

• кислоты — трифторуксусная, алкилсульфоновые, лимонная;

• соли — ацетат аммония, алкилсульфонат натрия.

Динамическая модификация, проходящая непосредственно в ходе эксперимента, обратима в отличие от химической, которая проводится предварительно. Тщательная промывка сорбента после элюирования подвижной фазой, свободной от модификатора, как правило, позволяет полностью восстановить первоначальные характеристики колонки. Ниже мы кратко обсудим ряд групп профессора Тейлора в Virginia Tech последних достижений в области применения динамической модификации в СФХ для разделения полярных субстанций.