Acquity UPC2 Torus : une nouvelle génération de colonnes pour la SFC

En 2012 Waters introduit le système UPC²™ et une gamme de colonnes dédiées à la chromatographie par fluide supercritique (SFC) : les colonnes Acquity UPC²™. Aujourd’hui une nouvelle génération de colonne voit le jour : les colonnes Acquity UPC² Torus™.

Silice BEHLes 4 colonnes historiques, toujours disponibles, sont les Acquity UPC² BEH, BEH-2-Ethylpyridine, HSS C18 SB (StableBond) et CSH Fluorophényl. Les particules BEH (Bridged Ethylene Hybrid) contiennent des ponts éthane qui forment avec la silice une phase hybride de polyethoxysilane. Les phases BEH et HSS (High Stenght Silica), dites de deuxième génération, sont présentées comme très robustes et résistantes à de très hautes pressions (jusqu’à 15000 psi). La silice CSH (Charged Surface Hybrid), assimilée à une troisième génération de la technologie de particules hybrides, est une BEH à laquelle ont été ajoutées des charges de surface. Il faut noter que ces trois bases de silice ainsi que les différents greffages (à l’exception de l’EP qui est unique à la gamme Acquity UPC²) sont disponibles sur des colonnes pour l’UHPLC et HPLC.

Les colonnes Acquity UPC² Torus (appelées par la suite Torus) sont quant à elles toutes composées d’une base de silice BEH modifiée par une première étape de greffage hydrophile (-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CHOH-CH2OH) pour contrôler les caractéristiques de rétention et minimiser les interactions superficielles. Puis vient une seconde étape de greffage qui confère les propriétés de sélectivité. Les groupements disponibles [2-Picolylamine (Torus 2-PIC), Diéthylamine (Torus DEA), 1-Aminoanthracène (Torus 1-AA) et Diol (Torus Diol)] sont inédits et spécifiques à la gamme Torus, ils ne sont donc pas disponibles en UHPLC et HPLC.

Pour rassurer les chromatographistes un peu perdus (!) par de tels greffages, le constructeur présente la phase Torus 2-PIC comme une amélioration de la BEH 2-EP et la Torus Diol comme une nouvelle BEH. Aucune indication n’est donnée concernant les Torus DEA et 1-AA mais nous pouvons raisonnablement considérer cette dernière comme une phase de même nature (polarité) que la HSS C18 (voir tableau ci dessous).
Les améliorations revendiquées portent essentiellement sur la finesse de pic, la sélectivité et la robustesse.

Présentation PS des 8 colonnes acquity

Il nous a donc semblé intéressant de tester sur un cas concret le comportement de ces nouvelles colonnes et de les comparer à la génération précédente des Acquity UPC².
Pour cela, les deux gammes de colonnes ont été utilisées pour la mise au point d’une méthode d’analyse d’un ester d’acide gras (épaississant agroalimentaire) à travers deux plans d’expériences (un plan pour chaque gamme). Nous avons extrait de ces plans des conditions d’analyse satisfaisantes pour chacune des colonnes testées et choisi d’évaluer les performances chromatographiques selon 3 critères: le nombre de pics (= capacité), le nombre de pics dont la résolution (Rs) est supérieure à 1,5 (sélectivité) et la moyenne du nombre de plateaux théoriques sur l’ensemble des pics (efficacité).

Les collections de valeurs obtenues pour chaque critères ont été analysées avec une fonction de désirabilité linéaire (Derringer et Suich) variant entre 0 (la valeur la plus petite de la collection pour le critère considéré) et 1 (valeur la plus grande de la collection pour le critère considéré).

Score de désirabilité

Sur ce test, les colonnes les moins polaires telles que la Torus 1-AA et la HSS C18 ont des comportements similaires et les scores de désirabilité les plus faibles (cela est cohérent avec la nature du composé analysé). Toutefois la Torus 1-AA a une efficacité supérieure.
Les autres colonnes Acquity et Torus obtiennent donc des scores plus élevés. On peut également noter que la Torus 2-PIC a un score de désirabilité supérieur à celui de la BEH 2-EP, de même pour la Torus Diol par rapport à la BEH.

Désirabilité globale

Nous observons que les similitudes annoncées par le constructeur entre les colonnes (Acquity BEH 2-EP ≈ Torus 2-PIC et Acquity BEH ≈ Torus Diol) sont vérifiées dans notre test. De plus le parallèle entre les colonnes (HSS C18 et Torus 1-AA) est confirmé.

Sur ce test, il apparaît également que l’ensemble des colonnes de la gamme Torus a des performances chromatographiques supérieures à celle de la gamme Acquity UPC², notamment en termes d’efficacité.

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