SUGAR (Ligandenaustauschchromatographie)

HPLC-basierte Analysen von Sacchariden und Zuckeralkoholen werden in verschiedenen Modi durchgeführt, wie z. B. HILIC, Ligandenaustausch, Größenausschluss und Ionenaustausch.

In den Säulen der SUGAR-Serie wird als Basismaterial ein hartes Styrol-Divinylbenzol-Copolymer verwendet, das für die Saccharidanalyse entwickelt wurde, und als Packung ein starkes Kationenaustauscherharz mit funktionellen Sulfogruppen, die mit Metallgegenionen gekoppelt sind. Säulen der SUGAR-Serie sind je nach Gegenion, Porengröße und Porenstruktur in verschiedenen Typen erhältlich, die eine unterschiedliche Selektivität für verschiedene Saccharide aufweisen.

Die Serien eignen sich für die Saccharidtrennung und Analytik von Lebensmitteln, Bereichen der Biochemie und Naturstoffe. Weitere Artikel sind die Asahipak GS-220 HQ Polymersäulen für den Größenausschlussmodus zur Analyse von wasserlöslichen Ballaststoffen mit niedrigem Molekulargewicht und die OHpak SB-800 HQ Polymersäulen für den Größenausschlussmodus zur Analyse von Polysacchariden sowie die SUGAR KS-800-Säulen.

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Ein starkes Merkmal der Säulen der Shodex SUGAR-Serie liegt im Trennmechanismus im Ligandenaustauschmodus. Ligandenaustausch bezieht sich auf eine Art der Trennung, die auf der Wechselwirkung (Ligandenaustauschpotential) zwischen Hydroxylgruppen und Metallionen zur Bildung eines Komplexes basiert.

Saccharide weisen eine energiestabile Sesselkonformation in Form eines 5-gliedrigen Rings (Furanose) oder eines 6-gliedrigen Rings (Pyranose) auf. Da die Hydroxylgruppe an jedem Kohlenstoff entweder eine äquatoriale oder eine axiale Position einnehmen kann, können sogar zwei Saccharide mit denselben Molekülstrukturen unterschiedliche dreidimensionale Konfigurationen haben. Der Ligandenaustauschmodus trennt Saccharide unter Verwendung dieses Konfigurationsunterschieds des Komplexes, der zwischen den Hydroxylgruppen der Saccharide und Metallionen gebildet wird.

Wie in der linken Abbildung gezeigt, bilden Saccharide mit einer größeren Anzahl von Einheiten mit ax-eq-ax-Konfiguration (Triplett) stärkere Komplexe mit Metallionen. Wie die rechte Abbildung zeigt, bilden Saccharide, denen eine solche Triplettstruktur fehlt, Komplexe mit ax-eq (Paar)-Hydroxylgruppen. Wenn die Einheitenzahl dieser Paarstruktur zunimmt, werden Saccharide potenter, Komplexe mit Metallionen zu bilden. Die Komplexbildungskapazität unterscheidet sich auch in Abhängigkeit von modifizierten Metallionen.

Das Komplexbildungspotential unterscheidet sich auch in Abhängigkeit von der Art des Metallions.

Ag+ < Li+ < Na+ < Zn2+ < Ca2+ < Ba2+ < Pb2+

Bei Verwendung einer Säule der SUGAR-Serie sollte die Analyse bei erhöhten Säulentemperaturen durchgeführt werden, um eine Anomerentrennung zu verhindern. Unter stark alkalischen Bedingungen isomerisieren Saccharide wahrscheinlich mit der Befürchtung der Zersetzung von Polysacchariden.