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Je nach Aufgabe des Analytiklabors und der eingesetzten Verfahren ist es nicht immer erforderlich, eine bestehende HPLC-Methode vollständig MS-kompatibel anzupassen. Charakterisierungslabore, deren Hauptaufgabe in der Untersuchung und Bestimmung von unbekannten Verunreinigungen liegt, um damit z. B. die Entwicklung chemischer Synthesen oder Produktionsprozesse zu unterstützen, sei es in der In-Prozess-Kontrolle oder bei der Freigabeanalytik, müssen häufig nur eine bestimmte Substanz im Chromatogramm untersuchen, um dann, zum Beispiel mittels hochauflösender Exaktmassenmessung (HR/AM) und Tandem-MS-Experimenten, einen Strukturvorschlag für eine neue Unbekannte in einem Chromatogramm zu unterbreiten. Dafür kommt es hier meist mehr auf Schnelligkeit an – je eher das Ergebnis der Analyse vorliegt, umso eher kann entschieden werden, ob beispielsweise ein Syntheseansatz noch aufzuarbeiten ist. Eine aufwendige Methodenübersetzung auf MS-kompatible Bedingungen kostet dann meist unnötig Zeit. Viel praktischer wäre es, aus dem Chromatogramm der Trennung mit nicht MS-gängigem Phasensystem gezielt die Peaks zu isolieren, die man untersuchen möchte, und sie einem Eluentenwechsel zu unterziehen, bevor man sie in ein Massenspektrometer überführt. Dieser gar nicht so seltene Anwendungsfall gewinnt in jüngerer Zeit wieder mehr Aufmerksamkeit, nachdem sich vermehrt 2D-LC-Systeme etablieren, die dank moderner Softwareunterstützung deutlich einfacher zu bedienen sind als noch vor ein bis zwei Jahrzehnten. Abbildung 3.3 zeigt exemplarisch, wie ein relativ einfach gehaltener Aufbau eines sog. Single- oder Multi-Heartcut-Systems aussehen kann.

Abb. 3.3 (a) Single-Heartcut-Aufbau zur gezielten Isolierung eines unbekannten Peaks in einer ersten Dimension (¹D column), „Parken“ dieser Substanz auf einer Trap-Säule (im unteren Ventil) bei gleichzeitigem Herabsetzen der Lösemittelstärke, und anschließender Elution über eine (optionale) zweite Trennsäule (²D column) ins Massenspektrometer; Pumpe ¹D (unten) fördert den Eluenten der klassischen HPLC-Methode, Pumpe ²D die MS- kompatible mobile Phase; (b) Multi-Heartcut-Aufbau zum wiederholten Fraktionieren mittels Speicherschleifen (untere beiden Multipositionsventile) und anschließendem Transfer ins Massenspektrometer.

Eluiert die gesuchte Komponente in der ersten, nicht MS-kompatiblen Trenndimension, wird für die Zeitspanne der Elution das Peakvolumen durch das Schalt-ventil auf eine Anreicherungssäule (Trap-Säule) in einer zweiten Dimension umgeleitet. Während die restliche Trennung der ersten Dimension nach Zurückschalten des Ventils anschließend ungestört weiterläuft, kann in der zweiten Dimension, die mittels einer separaten LC-Pumpe MS-kompatibel an ein geeignetes Massenspektrometer gekoppelt ist, die auf der Trap-Säule geparkte Substanz, ggf. unterstützt durch eine Verringerung der Laufmittelstärke, frei von MS-inkompatiblen Zusätzen eluiert und per Massenspektrometrie weiter untersucht werden. Dieser Aufbau kann je nach Bedarf noch weiter professionalisiert werden. So ist nicht nur ein Lösemitteltausch denkbar, sondern eine echte 2D-Trennung, die es erlaubt, die Reinheit der geschnittenen Fraktion durch eine alternative/orthogonale Selektivität in der zweiten Dimension zu bestimmen und eventuell koeluierende Komponenten weiter aufzuschlüsseln. Auch ein mehrfaches Fraktionieren (Multi-Heartcut) einschließlich einer Quantifizierung in der zweiten Dimension ist mit geeigneten Erweiterungen dieses Aufbaus möglich. Dies im Detail zu beschreiben, überschreitet allerdings den Rahmen dieses Kapitels, weshalb auf weiterführende Literatur verwiesen wird [7].