Improving HPLC Column Selection and System Performance
Prezentace | 2010 | MerckInstrumentace
HPLC je základní nástroj analytické chemie, který umožňuje separaci, identifikaci i kvantifikaci široké škály látek. Správná volba kolony a optimalizace HPLC systému významně ovlivňuje rychlost analýzy, rozlišení a citlivost měření. Dnešní trendy v particle technologii i konstrukci přístrojů umožňují dosáhnout vynikající účinnosti i v aplikacích s malými rozměry kapilár a rychlými separacemi.
Studie Richarda A. Henryho se zaměřuje na dvě hlavní oblasti:
Pro posouzení systémové disperze a celkové účinnosti byly použity:
Optimalizace extra-column disperze a volba vhodné kolony umožňuje:
Souhrnně lze konstatovat, že moderní částicové technologie a pečlivá optimalizace přístrojové konfigurace vedou k výraznému zlepšení chromatografické účinnosti. Minimalizace mimo-kolónové disperze je klíčová pro plný výkon sub-2 µm a fused-core kolon i na konvenčních HPLC systémech.
Spotřební materiál, HPLC, LC kolony
ZaměřeníVýrobceMerck
Souhrn
Význam tématu
HPLC je základní nástroj analytické chemie, který umožňuje separaci, identifikaci i kvantifikaci široké škály látek. Správná volba kolony a optimalizace HPLC systému významně ovlivňuje rychlost analýzy, rozlišení a citlivost měření. Dnešní trendy v particle technologii i konstrukci přístrojů umožňují dosáhnout vynikající účinnosti i v aplikacích s malými rozměry kapilár a rychlými separacemi.
Cíle a přehled studie
Studie Richarda A. Henryho se zaměřuje na dvě hlavní oblasti:
- Inovace v oblasti částic kolony (velikost, tvar, struktura) a jejich vliv na chromatografickou účinnost.
- Analýzu a minimalizaci extra-column (mimo kolonový) disperze včetně dopadu injektoru, spojovacích hadiček, detektoru a dalšího vybavení.
Použitá metodika a instrumentace
Pro posouzení systémové disperze a celkové účinnosti byly použity:
- Kolony Ascentis C18 (5 μm), Ascentis Express C18 (2,7 μm fused-core), Zr-PBD sub-2 μm.
- HPLC systémy Agilent 1100, Agilent 1200, Waters 2695, Waters Acquity a Shimadzu LC-10A.
- Použité průtokové cely o objemu 16 μL (10 mm), 5 μL (5 mm) a menší mikroflow cely.
- Spojovací tubingy s vnitřním průměrem 0,010” a 0,005”, injektory se zpětnými ventily (ZDV union).
- Detekce UV při 254 nm, teploty kolony až 75 °C, průtoky 0,3–2,5 mL/min.
- Metody vyhodnocení:
- System suitability test: měření počtu destilačních třetin (N) kolony i celého systému při různých k hodnotách.
- Direct IBW test: připojení injektoru ke detektoru bez kolony a výpočet instrumentální šířky pásma (4σ).
- Analýza van Deemterovy rovnice pro součtové příspěvky multipath (A), difuze (B) a přenos hmoty (C).
Hlavní výsledky a diskuse
- Vývoj částic kolony od nepravidelných přes kulaté až po monolitické (1970–2000) podstatně snížil vnitrokolónovou disperzi, umožnil užití menších průměrů a vyšších průtoků.
- Solid-core („fused-core“) částice přinesly vysokou účinnost, ostřejší píky a nižší tlakové poklesy než plně porézní částice.
- Extra-column disperze (IBW) se ukazuje jako klíčová pro krátké kolony a malý k, přičemž příspěvky hadiček, injektoru a detektoru mohou tvořit až 90 % celkové variance.
- Optimalizace Agilent 1100 (mikro cely, 0,005” tubing) snížila IBW z ~50 µL na ~12 µL, což přineslo výrazné zlepšení účinnosti i rozlišení.
- Data sampling rate (min. 20–40 vzorků na šířku píku) a rychlá odezva detektoru (<0,1 s) jsou nezbytné pro přesné měření šířky píku a skutečné instrumentální šířky pásma.
Přínosy a praktické využití metody
Optimalizace extra-column disperze a volba vhodné kolony umožňuje:
- Rychlejší analýzy s vyšším rozlišením i citlivostí.
- Efektivní nasazení moderních sub-2 µm a fused-core kolon na standardních HPLC přístrojích.
- Spolehlivou kvalifikaci přístrojů systémovými testy, které odhalí slabá místa v konfiguraci.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další miniaturizace tubingu a průtokových cest směrem k mikro- a nanolitrovým objemům.
- Integrace termostatovaných low-dispersion spojů a injektorů pro vysokoteplotní aplikace.
- Vyšší tlakové limity přístrojů (>1000 bar) pro plné využití sub-2 µm technologií.
- Pokročilé algoritmy pro automatickou optimalizaci systému a korekci šířky pásma v reálném čase.
Závěr
Souhrnně lze konstatovat, že moderní částicové technologie a pečlivá optimalizace přístrojové konfigurace vedou k výraznému zlepšení chromatografické účinnosti. Minimalizace mimo-kolónové disperze je klíčová pro plný výkon sub-2 µm a fused-core kolon i na konvenčních HPLC systémech.
Reference
- Chester T.L., American Lab, Vol. 41 No. 4, 2009.
- Fekete S. et al., J. Pharm. Biomed. Anal., 49, 64–71 (2009).
- Gritti F., Guiochon G., J. Chromatogr. A, 1217, 3000–3012 (2010).
- Henry R.A., Bell D.S., LCGC NA, Vol. 23 No. 5, 2005.
- Majors R., LCGC NA, Vol. 21 No. 12, 2003.
- Brandes H., Sigma-Supelco internal reports (2008–2009).
- Henry R.A., Nowlan D., EAS 2009.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Optimizing instruments for modern hplc columns
|Merck|Prezentace
Hillel K. Brandes, Richard A. Henry, David S. Bell, and Wayne K. Way The life science business of Merck KGaA, Darmstadt, Germany operates as MilliporeSigma in the U.S. and Canada. Abstract Higher performance HPLC columns result in higher resolution chromatograms…
Klíčová slova
ibw, ibwtolu, toluacet, acetnaph, naphbenz, benzvolume, volumepeak, peakdispersion, dispersionurac, uracflow, flowtubing, tubingtime, timedetector, detectorwidth, widthband
Stability and Performance of Cyano Bonded Phase HPLC Columns for Reversed-Phase, Normal-Phase and HILIC Applications
2010|Merck|Prezentace
Stability and Performance of Cyano Bonded Phase HPLC Columns for Reversed-Phase, Normal-Phase and HILIC Applications Richard A. Henry, Carmen T. Santasania, William H. Campbell and Wendy Roe sigma-aldrich.com T410171 Fundamentals of Ascentis® ES Cyano R. A. Henry EAS 2010 2…
Klíčová slova
cyano, cyanoascentis, ascentishydroquinidine, hydroquinidinequinidine, quinidinephase, phasestrong, strongfluoxetine, fluoxetinediphenhydramine, diphenhydramineacceptor, acceptoruracil, uracilweak, weakcompetitor, competitoradj, adjmoderate, moderatereagent
Chromatography in the Express Lane High Resolution, Fast LC
2016|Agilent Technologies|Prezentace
Chromatography in the Express Lane High Resolution, Fast LC Rita Steed LC Columns Application Engineer December 13, 2016 Agilent Confidential 14 December 2016 1 Organization and Laboratory Needs Organization needs • • • • Increased capacity Shorter time to market…
Klíčová slova
confidential, confidentialagilent, agilentvolume, volumeresolution, resolutionincrease, increasegradient, gradientmau, mautime, timecolumn, columnrun, rundecrease, decreaseplates, platesmin, minextra, extraflow
An instrument parameter guide for successful (U)HPLC method transfer
2018|Thermo Fisher Scientific|Příručky
WHITE PAPER 72711 An instrument parameter guide for successful (U)HPLC method transfer Authors Carsten Paul, Maria Grübner, Michael Heidorn, Matthias Krajewski, Sabrina Patzelt, Thomas Piecha, and Frank Steiner Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Keywords UHPLC, HPLC, USP <621>, gradient delay…
Klíčová slova
pre, pregdv, gdvheater, heaterthermostatting, thermostattingvolume, volumecolumn, columntemperature, temperatureheating, heatingvanquish, vanquishair, airgradient, gradientstill, stillflex, flexheaters, heaterstransfer