Amines : inserts d'injection Topaz ou inserts d'injection désactivés ?

Les amines peuvent être difficiles à analyser en GC car ces composés actifs sont adsorbés par les surfaces présentes dans le système chromatographique, notamment par l'insert d'injection et la colonne. Ce phénomène provoque une perte de réponse des composés et des trainées de pics. La désactivation peut aider à atténuer ces effets d’adsorption mais sa qualité est variable. Les amines primaires sont particulièrement difficiles en raison de leur interaction avec les sites acides comme les silanols, couramment présents dans les inserts et les colonnes.

Restek propose une désactivation des inserts d’injection et des colonnes pour les composés basiques qui vise à passiver les surfaces en verre avec des sites basiques, afin de réduire les risques de réactions indésirables avec les amines et les autres composés basiques. Restek a lancé les inserts d'injection Topaz en 2017, avec une nouvelle technologie de désactivation d’insert supérieure. Une question qui revient souvent est celle-ci : "Les inserts Topaz sont-ils meilleurs que les inserts désactivés pour les composés basiques dans l’analyse des amines difficiles ?" Une étude a été menée pour comparer les réponses des bases actives avec les deux technologies de désactivation.

La comparaison a eu lieu dans les conditions de méthode présentées dans le Tableau 1. Un mélange contenant des groupes d’amines primaires, secondaires et hétérocycliques, ainsi qu’une éthanolamine et une aniline, a été analysé avec la désactivation Restek pour les composés basiques et avec la désactivation Topaz (voir Figure 1). Chaque insert a été soumis à essai avec deux niveaux de concentration différents. Au total, 7 inserts ont été soumis à essai pour chaque désactivation. Nous avons utilisé les inserts "simple gooseneck" avec laine, en mode splitless, configuration permettant un essai rigoureux sur l’influence de la désactivation.

Tableau 1 : Conditions de la méthode d’essai des inserts d'injection pour la réponse des amines.

Figure 1 : Amines testées sur les inserts d'injection. Structures chimiques selon Wikipedia.

La Figure 2 compare les facteurs de réponse pour plusieurs amines à 5-10 ng entre les deux désactivations. La pyridine et la 2,6-diméthylaniline ont des performances similaires avec les deux désactivations. Avec des amines plus difficiles comme la diéthylènetriamine (DETA) et la diéthanolamine (DEA), l’insert d’injection désactivé Topaz présente de meilleures, mais la variation relative entre les inserts pour la diéthanolamine est légèrement plus élevée avec les inserts Topaz qu’avec les inserts désactivés pour les composés basiques. La diéthylènetriamine est très difficile à analyser en GC car elle contient deux groupes d’amines primaires et un groupe d’amines secondaires. La diéthanolamine contient un groupe d’amines secondaires mais aussi deux groupes d’alcools qui peuvent être réactifs.

Figure 2 : Comparaison de la réponse des amines sur les inserts Topaz et désactivés pour les composés basiques, avec des injections splitless de 5-10 ng.

La Figure 3 compare les mêmes amines à 2,5-5 ng. À nouveau, la pyridine et la 2,6-diméthylaniline montrent des performances semblables avec les deux désactivations. La DETA, en revanche, n’est pas détectée avec l’insert désactivé pour les composés basiques à 5 ng. Les inserts Topaz ont une plus grande variabilité pour la DETA, mais obtiennent une réponse sur tous les 7 inserts. Les inserts Topaz montrent aussi une meilleure réponse pour la DEA par rapport aux inserts désactivés pour les composés basiques, malgré des variations plus importantes entre les inserts.

Figure 3 : Comparaison de la réponse des amines sur les inserts Topaz et désactivés pour les composés basiques, avec des injections splitless de 2,5-5 ng. La diéthylènetriamine n’est détectée sur aucun insert désactivé pour les composés basiques pendant l’essai à 5 ng.

L'étude ci-dessus montre que les inserts Topaz obtiennent généralement de meilleures réponses pour les composés contenant des amines les plus difficiles testés ici, par rapport aux inserts désactivés pour les composés basiques.