New mixed-mode methacrylate-based polymeric monoliths prepared via complexation with cyclodextrins employed as stationary phases for capillary electrochromatography

Hochquervernetzte makroporöse monolithische stationäre Phasen wurden für die Kapillarelektrochromatographie (CEC) synthetisiert. Radikalische Copolymerisationen wurden in wässriger Lösung mit einem durch Cyclodextrin in Lösung gebrachten hydrophoben Monomer, einem wasserlöslichen Vernetzer (Piperazindiacrylamid) und einem negativ geladenen Monomer (Vinylsulfonsäure) in einer mit Bindsilan-modifizierten Kapillare durchgeführt. Die hergestellten monolithischen stationären Phasen wurden für die Trennung hydrophober Alkylphenone und weiter polarer Analyte (Phenole und Nitrotoluole) mittels CEC eingesetzt. Die chromatographischen Eigenschaften des synthetisierten Monolithen wurden mit wässrigen und nichtwässrigen mobilen Phasen über die Trennung der hydrophoben und der polaren Analyte ermittelt. Wegen der Amphiphilie des synthetisierten Monolithen entsprechen die erhaltenen Elutionsreihenfolgen sowohl dem Umkehrphasenmodus als auch dem Normalphasenmodus je nach Polarität der mobilen Phase. Jedoch können die Ergebnisse, die mit polaren Analyten und mit polarer mobiler Phase erhalten wurden, nur durch einen gemischtmodigen Retentionsmechanismus erklärt werden. Ein Vergleich von Retentionsdaten mit denen einer kommerziellen Octadecyl-Silicagel-HPLC-Säule zeigt, dass die Hydrophobizität (ausgedrückt als Methylenselektivität) der monolithischen Kapillaren in der gleichen Größenordnung liegt. Von Interesse ist das Potential dieser monolithischen stationären Phasen mit kovalent immobilisierten Sulfonsäuregruppen für die Trennung von positiv-geladenen Analyte (Alkylaniline, Aminosäuren und Peptide) mittels CEC. Der Mechanismus der Retention dieser positiv-geladenen Analyte auf der negativ-geladenen stationären Phase wurde durch Erfassung des Einflusses der Zusammensetzung der mobilen Phase und der stationären Phase auf den korrigierten Retentionsfaktor untersucht. Die Resultate zeigen, dass sowohl hydrophobe Wechselwirkungen als auch Ionenaustausch zur Retention dieser Analyte beitragen. Das quantitative Verhältnis zwischen den hydrophoben und den Coulomb-Wechselwirkungen wurde untersucht, indem zwei unterschiedliche Modelle für die Wechselwirkung geladener Analyte mit der stationären Phase miteinander verglichen werden: das one-site-Modell und das two-site-Modell.