Optimizing instruments for modern hplc columns
Prezentace | | MerckInstrumentace
Vysokovýkonné chromatografické kolony s úzkými špičkami umožňují vynikající rozlišení analytů, ale plný potenciál těchto kolon lze dosáhnout pouze na přístrojích s nízkou instrumentální disperzí (interní šířkou pásma). Instrumentální šířka pásma (IBW) přispívá k celkové šířce píku a omezuje maximální dosažitelnou účinnost a rozlišení. Kvalifikace a optimalizace běžných HPLC systémů pro provoz s moderními UHPLC kolony je proto klíčová pro laboratorní praxi i průmyslovou analytiku.
Cílem studie bylo popsat jednoduché metody měření instrumentální šířky pásma a navrhnout úpravy stávajících HPLC systémů, aby byla minimalizována disperze a zvýšena účinnost separací. Autoři představili principy šíření píku v kolonách i v přístrojovém rozvodu a demonstrovali postupy kvalifikace na příkladech standardního přístroje Agilent 1100.
Popis přístrojového zapojení a protokolu měření IBW metodou přímého připojení injektoru k detektoru:
Optimalizací proužků (tubing) a průtokové buňky se podařilo snížit IBW ze ~70 µL na ~12–25 µL. Grafy ukázaly, že nižší vnitřní objem zesiluje účinek: u kolon vnitřního průměru 2,1 mm byla nárůst účinnosti (N) po optimalizaci až o 135 % pro aceton a významné zlepšení i u větších průměrů. Tabulka výkonu Ascentis Express ukázala, že při IBW ≤ 15 µL dosahují kolony 70–100 % specifikované účinnosti, zatímco při IBW ≥ 25 µL se výkon pohybuje mezi 40–90 % podle průměru a délky kolony.
Metoda umožňuje:
Očekávané směry rozvoje:
Instrumentální šířka pásma je klíčovým faktorem ovlivňujícím maximální účinnost vysokovýkonných HPLC kolon. Přímé měření IBW podle popsaného protokolu umožňuje jednoduchou kvalifikaci a optimalizaci stávajících systémů. Zásadními parametry jsou vnitřní průměr a délka tubingů a objem průtokové buňky. Díky minimalizaci IBW mohou tradiční HPLC přístroje přiblížit svůj výkon úrovni UHPLC separací.
Spotřební materiál, HPLC, LC kolony
ZaměřeníVýrobceMerck
Souhrn
Význam tématu
Vysokovýkonné chromatografické kolony s úzkými špičkami umožňují vynikající rozlišení analytů, ale plný potenciál těchto kolon lze dosáhnout pouze na přístrojích s nízkou instrumentální disperzí (interní šířkou pásma). Instrumentální šířka pásma (IBW) přispívá k celkové šířce píku a omezuje maximální dosažitelnou účinnost a rozlišení. Kvalifikace a optimalizace běžných HPLC systémů pro provoz s moderními UHPLC kolony je proto klíčová pro laboratorní praxi i průmyslovou analytiku.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo popsat jednoduché metody měření instrumentální šířky pásma a navrhnout úpravy stávajících HPLC systémů, aby byla minimalizována disperze a zvýšena účinnost separací. Autoři představili principy šíření píku v kolonách i v přístrojovém rozvodu a demonstrovali postupy kvalifikace na příkladech standardního přístroje Agilent 1100.
Použitá metodika a instrumentace
Popis přístrojového zapojení a protokolu měření IBW metodou přímého připojení injektoru k detektoru:
- Injektor spojovaný přes ZDV spojku přímo s detektorem (VWD).
- Vzorová látka: 1 % acetonu ve vodě:methanol (40:60) jako mobilní fáze.
- Průtok 0,1 mL/min, vlnová délka detekce 250 nm, objem injekce 0,5 µL.
- Datový vzorkovací poměr ≥ 10 Hz, doba odezvy detektoru ≤ 0,1 s.
- Výpočet teoretických destiček N na šířku píku v polovině výšky, výpočet IBW: s=(t_r·F)/√N, IBW=4s.
- Vyhodnocení různých konfigurací tubingů (I.D. 0,005” vs 0,007”) a délek, různých objemů průtokových buněk (1 µL, 5 µL, 14 µL).
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizací proužků (tubing) a průtokové buňky se podařilo snížit IBW ze ~70 µL na ~12–25 µL. Grafy ukázaly, že nižší vnitřní objem zesiluje účinek: u kolon vnitřního průměru 2,1 mm byla nárůst účinnosti (N) po optimalizaci až o 135 % pro aceton a významné zlepšení i u větších průměrů. Tabulka výkonu Ascentis Express ukázala, že při IBW ≤ 15 µL dosahují kolony 70–100 % specifikované účinnosti, zatímco při IBW ≥ 25 µL se výkon pohybuje mezi 40–90 % podle průměru a délky kolony.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Rychlé vyhodnocení vhodnosti HPLC instrumentu pro moderní UHPLC kolony.
- Snadné stanovení hlavních přispěvatelů k disperzi a jejich minimalizaci (tubing I.D., délka, objem buňky).
- Zvýšení účinnosti a reprodukovatelnosti chromatografií bez nákladných úprav přístroje.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Integrace nízkoobjemových mikrofluidních modulů a kompaktních průtokových buněk v HPLC systémech.
- Automatizovaná diagnostika instrumentální šířky pásma integrovaná do řídicích softwarů.
- Optimalizace vzorkovací frekvence a doby odezvy detektoru pro ultraširoké lineární rychlosti.
- Aplikace principů IBW v metodách LC–MS a v dalších oddělovacích technikách s vysokou citlivostí.
Závěr
Instrumentální šířka pásma je klíčovým faktorem ovlivňujícím maximální účinnost vysokovýkonných HPLC kolon. Přímé měření IBW podle popsaného protokolu umožňuje jednoduchou kvalifikaci a optimalizaci stávajících systémů. Zásadními parametry jsou vnitřní průměr a délka tubingů a objem průtokové buňky. Díky minimalizaci IBW mohou tradiční HPLC přístroje přiblížit svůj výkon úrovni UHPLC separací.
Reference
- Neue U. D. HPLC Columns: Theory, Technology and Practice. Wiley-VCH, 1997.
- Brandes H. K., Henry R. A., Bell D. S., Way W. K. Instrument Band Broadening in HPLC Instruments. Merck KGaA, Darmstadt; whitepaper T411036H.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Improving HPLC Column Selection and System Performance
2010|Merck|Prezentace
Improving HPLC Column Selection and System Performance Richard A. Henry Penn State University sigma-aldrich.com T410170 LC Particle Innovation Leads the Way* Particle Size and Architecture (porosity) More speed, efficiency 5 µm 3 µm <2 µm Ascentis® and Ascentis® Express Solid-Core…
Klíčová slova
dispersion, dispersionibw, ibwinstrument, instrumentbandwidth, bandwidthascentis, ascentisspreading, spreadingvolume, volumecolumn, columnpeak, peaktime, timetubing, tubingband, bandsystem, systemhplc, hplcbutylbenzene
Optimizing System Dispersion on the Agilent 1290 Infinity II LC
2018|Agilent Technologies|Technické články
Optimizing System Dispersion on the Agilent 1290 Infinity II LC The Agilent Ultralow Dispersion Kit Technical Overview Authors Abstract Bettina Schuhn and Sonja Schneider The Agilent 1290 Infinity II LC is a universal system suitable for any HPLC or Agilent…
Klíčová slova
dispersion, dispersionisocratic, isocraticsystem, systempeak, peakkit, kitcapillaries, capillarieshalf, halfwidth, widthcapacity, capacityvendor, vendorheight, heightplate, plateanesthetics, anestheticsultrafast, ultrafastcount
Evaluating the Impact of LC System Dispersion on the Size-Exclusion Chromatography Analysis of Proteins
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Evaluating the Impact of LC System Dispersion on the Size-Exclusion Chromatography Analysis of Proteins Stephan M. Koza, Corey E. Reed, and Weibin Chen Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ Understanding the measurement Size-exclusion…
Klíčová slova
dispersion, dispersionimpact, impactsec, secexclusion, exclusionextra, extraevaluating, evaluatingsize, sizesystem, systemproteins, proteinspeak, peakchromatography, chromatographycolumn, columnacquity, acquityigg, iggbio
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