従来のフォーティスC18で使用されてきたのと全く同じ高純度シリカを基材として、新たに高分離能で分析時間を大幅に短縮できる、高耐圧力の1.7µmフォーティスC18樹脂を開発しました。そしてフォーティスC18製品群としては、超高圧液体クロマトグラフィ(UHPLC: Ultra High Pressure Liquid Chromatography)対応の1.7µm、2.1µm粒径から、通常の高速液体クロマトグラフィ(HPLC)及び分取用クロマトグラフィ対応の2.5µm、3µm、5µm、10µm粒径と、全部で六種類の樹脂を取り揃えることができました。これら総てのフォーティスC18樹脂は同じ特性を持ち、カーボン化率は17%で、樹脂表面積は380m2／g、孔径は100Åで、pH1〜12の広範囲で使用が可能です。このことから異なる粒径の樹脂においても、溶出ピークの保持時間が同じですので、UHPLCで確立した分析メソッドを、通常のHPLCにスケールアップして転用することも容易にできます(図1.参照)。
図1. 1.7µm、3µm、5µmと粒径の異なる高純度シリカ フォーティスC18カラムの比較
しかし他社のようにUHPLCで使用した樹脂の基材が、通常のHPLC用の3µm、5µm粒径の樹脂の基材と異なりますと、これらの分離パターンが違ってきてしまいます(図2.参照)。
図2. 1.7µm、3.5µmと粒径の異なる他社のハイブリッドC18カラムの比較
重要な点としてUHPLC分離モードでは、より小さい粒径を使用することにより、理論段数(N)が上がるため、ピーク丈はより高くなりますが、その一方ピーク幅は反比例してより細くなりますので、その結果得られる左右相称性の高いピークによって、感度の向上が図れます。このことからフォーティスC18は、可能な限りのシャープなピークを提供します。例えばフォーティスC18樹脂を3µmから1.7µm粒径に移行したことによって、ピーク丈が27%以上高くなりました。もちろん5µmから1.7µm粒径に移行すると、ピーク丈はより一層高くなります。
そして1.7µmフォーティスC18とウォーターズの1.7µm ACQUITY UPLC® BEH C18を、同等の50mm長さ×2.1mm内径サイズに充填したカラムで比較しますと(図3.参照)、フォーティスC18カラムの方がBEH C18カラムより樹脂表面積が大きいので(図4.参照）、理論段数を犠牲にすることなく溶出ピークの保持時間がずっと長くなります。この保持時間が長くなったことにより、溶出ピーク間がより広がり、高い分離が可能となりました。一方、フォーティスC18カラムとBEH C18カラムの溶出ピーク保持時間を同じにするには、フォーティスC18カラムの長さを短くすることによって調整できます(図5.参照)。その際カラムの長さが短くなることによって、長さに比例して使用圧力が低く抑えられます。
図3. 1.7µmフォーティスC18 と1.7µm ACQUITY UPLC® BEH C18を、50mm長さ×2.1mm内径サイズに充填したカラムで比較
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Columns: C18, 1.7µm, 50 x 2.1mm; Flow rate: 0.4mL/min |
図4. 1.7µmフォーティスC18樹脂 と1.7µm ACQUITY UPLC® BEH C18樹脂の表面積と疎水性の比較
図5. 1.7µmフォーティスC18カラムの長さを短く調整し、1.7µm ACQUITY UPLC® BEH C18カラムの溶出ピーク保持時間と同じにする
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Columns: C18, 1.7µm, 2.1mm i.d.; Flow rate: 0.4mL/min |
表1. 1.7µmフォーティスC18と1.7µm ACQUITY UPLC® BEH C18の樹脂特性比較表
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ACQUITY UPLC® BEHはWaters Corporationの登録商標です。