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Die „Kleinen“ im Sommer …

Von 27. Mai 2022 Juli 12th, 2022 No Comments

1. „Schwach“ ist oft effektiver – im positiven oder im negativen Sinn

2. Auflösung bei einer RP-Trennung nicht vorhanden – effektive Maßnahmen

 

  1. „Schwach“ ist oft effektiver – im positiven oder im negativen Sinn
  • An schwachen Ionenaustauscher (WCX) werden sehr ähnliche ionische Komponenten häufig besser getrennt als an starken (SCX)
  • Mit einer schwachen Probelösung(im RP-Modus: Jene einfach mit Wasser verdünnen oder mit Neutralsalz versetzen) erreicht man häufig eine Verbesserung der Peakform und somit der Auflösung, vor allem bei früh eluierenden Peaks
  • Analog die mobile Phase: Ein schwächerer Eluent (im RP-Modus: Wasser-/Pufferreich) führt in der Regel zu einer besseren Trennung
  • Eine schwächere Isopropanol/Wasser-Lösung (z. B. 70/30 Iso-OH/Wasser) ist zum Entfernen von Mikroorganismen effektiver als beispielsweise eine starke, z. B. eine 90 oder 100 % Iso-OH-Lösung. So auch mit Wasserstoffperoxid: Eine 3 % ige H2O2-Lösung ist effektiver als z. B. eine 10 % -ige
  • Substanzen bleiben aus schwach-konzentrierten Probelösungeneher als aus stärker-konzentrierten durch Adhäsion oder Physisorption an allerlei Oberflächen „hängen“ (Memory-Effekt)

 

     2. Auflösung bei einer RP-Trennung nicht vorhanden – effektive Maßnahmen

Vorbemerkung:

Der Einfachheit halber unterstellen wir hier einen isokratischen Lauf, die Aussagen gelten jedoch grundsätzlich auch für Gradientenläufe.

Folgender fiktiver Fall:

Die Effizienz Ihrer Säule beträgt 10.000 Böden, bei den aktuellen chromatographischen Bedingungen erreichen Sie eine Selektivität von 1,01 zwischen den zwei interessierenden Peaks und der k-Wert – also die Kapazität, ein Maß für die Stärke der Wechselwirkungen – des ersten interessierenden Peaks beträgt 3: Das bedeutet, der Peak eluiert nach der dreifachen Totzeit.

Mit diesen drei Werten an Effizienz, Selektivität und Kapazität ergibt sich eine Auflösung (Abstand der zwei Peaks an der Peakbasis) von 0,19, eine Trennung ist schlicht nicht gegeben. Von einer akzeptablen Trennung spricht man ab einem Wert für die Auflösung (Resolution) von ca. 1,0. Was tun? Oder vielleicht zunächst: Was ist nicht zu empfehlen?

Versuchen Sie nicht die Effizienz oder die Kapazität zu erhöhen, das ist recht uneffektiv, also: Nehmen Sie keine längere Säule oder kleinere Teilchen (Erhöhung der Effizienz) oder eine noch hydrophobere C18-Säule bzw. eine wasserreichere mobile Phase (Erhöhung der Wechselwirkung, also der Kapazität).

Zahlenbeispiel:

Nehmen wir an, Sie erhöhen Effizienz und Kapazität – aus ökonomischen Gründen am besten ja beides gleichzeitig – jeweils um Faktor 2, also auf 20.000 Böden und auf einen k-Wert von 6. Das erreichen Sie, indem Sie eine doppelt so lange Säule oder halb so große Teilchen verwenden und beispielsweise den wässrigen Anteil – je nachdem – um 10-20 % erhöhen. Die Auflösung verbessert sich dadurch von 0,19 auf lediglich 0,30 – wohl kaum erwähnenswert …

Es ergibt sich zwangsläufig, dass es besser ist, die Selektivität zu erhöhen; in der Tat, das ist die effektivste Maßnahme. Angenommen, es gelingt bei der Anfangseffizienz von 10.000 Böden und der Kapazität von 3 die Selektivität nun auf 1,10 zu erhöhen. Die Auflösung verbessert sich von 0,19 auf ca. 1,70!

Wie kann die Selektivität in einem RP-System gezielt verbessert werden? Änderung des pH-Wertes, Änderung des organischen Lösungsmittels (z. B. Acetonitril gegen Methanol ersetzen) und Änderung des Liganden der stationären Phase. Also statt einer anderen C18-Säule – geschweige denn eine längere – lieber beispielsweise eine Biphenyl, eine PFP oder eine Mixed Mode Phase ausprobieren. Diese drei Maßnahmen sind effektiv und somit empfehlenswert.