Solid Core 4 μm HPLC Column Comparison to Fully Porous 3 μm and 5 μm Columns: Efficiency and Pressure

Význam tématu

Solid core (povrchově pórovité) částice nabízejí v HPLC optimalizaci poměru účinnosti separace a provozního tlaku. Tato technologie umožňuje dosahovat vysoké rozlišení podobné sub-2 μm částicím, ale při výrazně nižším zpětném tlaku, což je klíčové pro běžné HPLC systémy bez nutnosti jejich upgradu na UHPLC.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat chromatografický výkon sloupce Thermo Scientific Accucore XL 4 μm (solid core) s konvenčními sloupci plně pórovitými o průměrech částic 5 μm a 3 μm. Srovnání se týkalo tří základních parametrů: zpětného tlaku, účinnosti a impedance, a to při standardních rozměrech 150 × 4,6 mm a mobilní fázi voda/acetonitril 50:50 (v/v) při 30 °C.

Použitá metodika a instrumentace

Testování proběhlo na modelových látkách o-xylen a theofylin (marker t0). K měření byly použity:

• HPLC kolony: Accucore XL 4 μm solid core, plně pórovité 5 μm a 3 μm, rozměry 150 × 4,6 mm
• Mobilní fáze: voda / acetonitril 50:50 (v/v)
• Teplota kolony: 30 °C
• Detekce: UV detektor s běžnou komůrkou; při aplikacích LC–MS kapilární vedení a zdroje ESI/APCI

Hlavní výsledky a diskuse

• Zpětný tlak: solid core 4 μm vykázal o 42 % vyšší tlak než plně pórovité 5 μm, avšak o 13 % nižší než 3 μm. Při průtoku 2 mL/min zůstal tlak pod 200 bar.
• Účinnost (van Deemter): průměrně o 75 % vyšší než 5 μm a o 50 % vyšší než 3 μm; profil H(u) je plošší, umožňující širší rozsah lineárních rychlostí bez ztráty rozlišení.
• Impedance (kinetický plot): o 79 % nižší než u 5 μm a o 72 % nižší než u 3 μm, což indikuje rychlejší analýzu s užšími píky při nižším tlaku.

Přínosy a praktické využití metody

Solid core 4 μm kolony usnadňují přechod na vyšší účinnost bez potřeby modernizace HPLC systému. Nižší impedance a plošší van Deemterova křivka zlepšují citlivost, umožňují kratší analýzy a lepší robustnost v rutinním provozu QC/QA i výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj povrchově pórovitých částic pro UHPLC a mikroHPLC.
• Optimalizace systémového mrtvého objemu a hydrauliky pro maximální výkon solid core kolonek.
• Využití v hyphenovaných technikách (LC–MS/MS) pro farmaceutické a metabolomické aplikace.
• Integrace do automatizovaných a high-throughput platforem.

Závěr

Studie potvrdila, že kolony Accucore XL 4 μm poskytují výrazné zlepšení chromatografické účinnosti a snížení impedance při provozním tlaku srovnatelném s konvenčními materiály. Technologie solid core tak nabízí ideální kompromis mezi výkonem a provozními nároky pro široké spektrum analytických úloh.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Accucore XL 4 μm HPLC kolona (150×4,6 mm)
• Plně pórovité HPLC kolony 5 μm a 3 μm (150×4,6 mm)
• Standardní HPLC systém s UV detekcí; volitelně LC–MS s ESI/APCI zdrojem
• Mobilní fáze voda / acetonitril (50:50 v/v)