HILIC Basics

NUCLEODUR® HILIC und NUCLEOSHELL HILIC
Sinnvolle Ergänzungen zu konventionellen C18 HPLC-Phasen

	Hauptmerkmale: Optimale Phasen für die reproduzierbare und stabile Chromatographie sehr polarer Analyten Sehr kurze Zeit für die Säulenkonditionierung erforderlich
	Technische Daten: Ammonium – Sulfonsäure modifiziertes Kieselgel NUCLEODUR® HILIC: hochreines, vollständig poröses Kieselgel; Porenweite 110 Å, lieferbare Partikelgrößen 1,8 µm, 3 µm und 5 µm; Kohlenstoffgehalt 7 % NUCLEOSHELL HILIC: Core-Shell-Kieselgel; Porenweite 90 Å, Partikelgröße 2,7 µm; Kohlenstoffgehalt 1,3 % Beide Phasen: pH-Stabilität 2–8,5; für LC/MS geeignet
	Empfohlene Anwendung: hydrophile Verbindungen wie polare organische Säuren und Basen, polare Naturstoffe, Nucleoside, Oligonucleotide, Aminosäuren, Peptide, wasserlösliche Vitamine Zahlreiche Anwendungsbeispiele auf beiden Phasen finden Sie hier.

NUCLEODUR® HILIC · NUCLEOSHELL HILIC
Die Chromatographie sucht stets nach neuen und effektiven Strategien die Herausforderungen der modernen Analytik zu bewältigen. Speziell für polare Verbindungen stößt die Reversed-Phasen-HPLC – die meist gebräuchlichste Analysenmethode – immer wieder an ihre Grenzen. Hier stellen hydrophile, stationäre Phasen eine ideale Ergänzung für die Trennung von polaren Analyten in der HPLC dar. Der Begriff HILIC (Hydrophilic Interaction Chromatography) wurde erstmalig 1990 durch Andrew Alpert veröffentlicht [A. Alpert, J. Chromatography 499 (1990), 177–196]. Seitdem wurden einige Anstrengungen unternommen, robuste und reproduzierbare, hydrophile HPLC-Phasen für die HILIC-Chromatographie zu entwickeln.
HILIC verbindet die Hauptcharakteristika der 3 gängigsten Methoden in der Flüssigkeitschromatographie – Reversed-Phasen (RPC), Normal-Phasen (NPC) und Ionenchromatographie (IC):
	Stationäre Phasen (Adsorbentien) sind meistens polar-modifizierte Kieselgele oder Polymere (SiOH, Amino, Diol, (zwitter)ionische, …) – entsprechend der NPC.
	Mobile Phasen (Eluenten) sind Mischungen von wässrigen Puffersystemen und organischen Zusätzen, wie Acetonitril oder Methanol – entsprechend der RPC.
	Anwendungsbereiche erstrecken sich über recht polare Verbindungen, sowie organische und anorganische Ionen – entsprechend der IC.
„HILIC ist NP-Chromatographie von polaren und ionischen Verbindungen unter RP-Bedingungen."
NUCLEODUR® HILIC und NUCLEOSHELL HILIC sind spezielle zwitterionisch-modifizierte, stationäre Phasen, die auf ultra-sphärisches NUCLEODUR® bzw. Core-Shell NUCLEOSHELL Material basieren. Die Betain-Struktur der Ammonium-Sulfonsäure-Liganden bewirkt einen vollständigen Ladungsausgleich mit einer gesamtneutral-geladenen, aber hochpolaren Oberfläche.
Retentionseigenschaften
Im Allgemeinen kann HILIC als Verteilungschromatographie oder flüssig/flüssig-Extraktion zwischen mobiler und stationärer Phase betrachtet werden. Gegenüber der wasserarmen mobilen Phase bildet sich eine „immobilisierte" wasserreiche Schicht auf der Oberfläche der polaren stationären Phase – es erfolgt eine Verteilung der Analyten zwischen diesen beiden Schichten. Weiterhin zeichnet sich HILIC durch schwache elektrostatische Wechselwirkungen sowie Wasserstoff-Brückenbindungen zwischen neutralen polaren Molekülen unter hochorganischen Elutionsbedingungen aus. Hierin unterscheidet sich HILIC von der Ionenaustausch-Chromatographie – das Hauptprinzip für die HILIC-Trennung basiert auf der Polarität der Verbindungen sowie deren Solvatisierungsgrad. Stärker polare Verbindungen haben ausgeprägtere Wechselwirkungen mit der wasserreichen Grenzschicht der stationären Phase als weniger polare Verbindungen – was eine stärkere Retention bewirkt.
Unpolare Verbindungen weisen infolge weniger hydrophober Wechselwirkungen schnellere Elutionsprofile auf. Dadurch ist die Elutionsreihenfolge auf HILIC-Säulen oftmals umgekehrt zu RP-Säulen, wie auch das Beispiel der Trennung von Uracil und Naphthalin veranschaulicht.
Stabilität
Durch ein einzigartiges und modernes Verfahren der Oberflächenmodifizierung (zum Patent angemeldet) sind NUCLEODUR® und NUCLEOSHELL HILIC-Säulen bereits nach sehr kurzen Equilibrierungszeiten einsatzbereit - nach nur 5 min Konditionierung bzw. Equilibrierung zeigt bereits die 2. Injektion stabile und reproduzierbare Ergebnisse. Darüber hinaus zeichnen sich NUCLEODUR® und NUCLEOSHELL HILIC-Säulen durch ihre außergewöhnlich langen Säulenstandzeiten aus - selbst nach ca. 800 Läufen zeigt die Säule keinen Verlust ihrer ursprünglichen Leistungsfähigkeit - Peakform und Retention sind noch immer einwandfrei.
Anwendungsgebiete von HILIC-Phasen
Wegen seiner hohen Beladbarkeit ist NUCLEODUR® HILIC uneingeschränkt für präparative und semi-präparative Anwendungen geeignet, während NUCLEOSHELL HILIC für schnelle hocheffiziente analytische Trennungen empfohlen wird. Durch ihre besonderen Trenneigenschaften sind HILIC-Säulen vor allem für die Bestimmung von mittelpolaren und polaren Analyten anwendbar. Gerade diese Substanzgruppen gewinnen in letzter Zeit zunehmend an Bedeutung. Die im Folgenden aufgeführten Links zeigen Trennungen auf NUCLEODUR® HILIC. Viele der Trennbeispiele wurden auch auf NUCLEOSHELL HILIC gemessen. Diese sowie weitere Anwendungsbeispiele für beide Phasen finden Sie in unserer Applikationsdatenbank. Bestimmungen von polaren Verbindungen aus Lebensmitteln, wie Melamin in Milch oder Acrylamid in Backwaren sowie Trennungen von Vitaminen und organischen Säuren in Nahrungsmitteln und Pharmaprodukten lassen sich mit HILIC-Säulen effektiv durchführen. Auch für pharmazeutische und physiologische Substanzen, wie das Chemotherapeutikum 5-Fluorouracil, den Energieträger im Muskelstoffwechsel Creatin, Catecholamine und Aminosäuren, wurden stabile und effektive Applikationen auf NUCLEODUR® HILIC entwickelt. In der Bioanalytik lassen sich Nucleotide, sowie die Pyrimidin- und Purin-Basen effizient bestimmen. NUCLEODUR® HILIC und NUCLEOSHELL HILIC zeigen ebenfalls eine hervorragende Trennung und Peakform für kritische Verbindungen wie Adenosin und seine Phosphatderivate. Da aus Umweltproben zunehmend zwar gutabbaubare, aber immer polarere Pestizide bestimmt werden müssen, gewinnen die Bestimmungen von Substanzen wie Chlormequat, Mepiquat, Paraquat und Diquat weiter an Bedeutung. Weitere bekannte Anwendungsgebiete für HILIC-Phasen sind Bestimmungen von Kohlenhydraten, Peptiden und glykolisierten oder phosphorylierten Verbindungen.
Vorteile der NUCLEODUR® HILIC und NUCLEOSHELL HILIC
	NUCLEODUR® HILIC und NUCLEOSHELL HILIC eignen sich hervorragend für die Chromatographie von mittelpolaren, polaren und ionischen Verbindungen.
	Sie zeichnen sich durch kurze Equilibrierungszeiten und gute Standzeiten aus.
	Neben den gängigen Detektionssystemen UV- und Fluoreszenz-Detektion, lassen sie sich auch auf hochsensiblen LC-MS-, LC-MS/MS- und Lichtstreudetektoren anwenden.
	Sie sind die Alternative zu RP-18- und weiteren RP-Phasen, sowie zu NP- und Ionenaustauscher-Phasen für eine sichere Analytik.