Der Fall Eine Gradiententrennung ist am effektivsten über das Gradientenprofil, die Steigung des Gradienten und das Gradientenvolumen zu optimieren. Eine gewünschte Auflösung in kurzer Zeit ist oft erst nach Verlassen der üblichen linearen Gradienten zu erreichen. Denken Sie daher auch an konvexe, konkave oder zusammengesetzte lineare Gradientenkurven mit isokratischen Stufen dazwischen – allerdings: Steht Methodentransfer ins Haus würde ich bei linearen Gradienten bleiben. Zum Herausfinden eines optimalen Gradienten leisten Optimierungsprogramme wie z. B. DryLab, Fusion QbD und ChromSword wertvolle Hilfestellung. Die zweite Optimierungsmöglichkeit ist die Änderung des Gradientenvolumens. Schauen wir uns diese zweite Möglichkeit an, ist sie doch auch ohne…
Der Fall Durch eine Änderung der Trenntemperatur ändern sich die chromatographischen Größen sowohl in physikalischer (Δ Viskosität => Δ Kinetik => Δ Effizienz) als auch in chemischer/thermodynamischer Hinsicht: Δ Sorptionsenthalpie => Δ Retentionszeit => Δ Selektivität. Somit ist die Temperatur ein chromatographischer Parameter, mit dem die Trennung gezielt verändert werden kann. Wie ist nun der Parameter „Temperatur“ konkret zur Trennungsoptimierung einzusetzen? Die Lösung Eine Temperaturerhöhung bewirkt folgendes: Chemie Die Retentionszeit nimmt stets ab (einige chirale Trennungen stellen seltene Ausnahmen dar). Diese Abnahme verläuft für unterschiedliche Substanzen ungleichmäßig. Somit haben wir eine Änderung der Selektivität. Diese ist z. B. stark ausgeprägt…
Teil I: Allgemeines, Detektor Der Fall Die Temperatur hat eine direkte Einwirkung auf das chromatographische Ergebnis, da sie … die Wechselwirkung Probe ↔ stationäre Phase, die Viskosität des Eluenten und das Auflösen des Kieselgels … beeinflusst. Ferner kann sich bei erhöhter Temperatur manche Substanz zersetzen. Schließlich machen sich Temperaturschwankungen in der Detektorzelle im Chromatogramm von sehr stark (elektrochemischer Detektor) bis „nur“ ärgerlich (UV-Detektor) bemerkbar. Schauen wir uns hier das Problem eher allgemein von seiner technischen Seite her an. In diesem HPLC-Tipp wird uns der Komplex „Temperatur-Trennung“ beschäftigen. Die Lösung Ohne „Wenn und Aber“ gilt folgendes: Eine konstante Temperatur erhöht die Robustheit…
Der Fall Hier geht es nicht um Haarspalterei und diese Frage ist auch nicht als netter „Gag“ gedacht. Erst das Wissen um Genauigkeit, Richtigkeit und vor allem um Präzision einer Pumpe gibt Gewißheit über die Aussagekraft eines quantitativen Ergebnisses. Was bedeutet nun präzise und richtig in diesem Zusammenhang und wie werden diese Kenndaten ermittelt? Die Lösung Die Kenndaten werden durch einen Test bestimmt. Der Pumpentest besteht aus zwei Teilen. Pumpenrichtigkeit Mittels einer Stoppuhr und eines Meßzylinders/Meßkolben wird die Richtigkeit der Volumenförderung überprüft (Messung am besten nach der Säule): Die Frage ist, fördert die Pumpe z. B. die gewünschten l ml/min…
Der Fall Der Leser möge es mir nachsehen, dass die Frage hier bewusst ungenau formuliert wurde, um exakt darauf hinzuweisen. Bevor ich mit der Optimierung beginne, muss sich genau definieren, was ich denn optimieren möchte. Bei einer Trenntechnik wie der HPLC bedeutet Optimierung in der Regel folgendes: Ich will den Abstand zwischen den Peaks an der Peakbasis vergrößern, d. h. die Auflösung erhöhen => besser trennen Ich will die Retentionszeit verkürzen => schneller trennen Ich will die Nachweisgrenze erniedrigen => mehr sehen Mit der Erniedrigung der Nachweisgrenze und der Verkürzung der Retentionszeit beschäftigen sich dieser (Nachweisgrenze) und dieser (Retentionszeit) Tipp….
Der Fall Nehmen wir an, Ihnen ist eine Trennung gut gelungen. Vielleicht ist die Auflösung sogar viel zu gut. Das ist zu erkennen an dem unnötig großen Abstand zwischen den interessanten Peaks. Oder es dauert sehr lange zwischen Injektion und Elution des ersten Peaks. Der nächste vernünftige Schritt wäre, eine ausreichend gute Trennung bei verkürzter Retentionszeit zu erzielen. Welche Möglichkeiten gibt es dafür? Die Lösung Nachfolgend sind einige einfache und auch etwas aufwendigere Maßnahmen aufgeführt: Maßnahmen zur Erniedrigung der Retentionszeit Kürzere Säule; z. B. liefert eine 100 mm-Säule mit 3 µm-Teilchen und der gleichen stationären Phase eine ähnliche Trennung wie…
Der Fall Angenommen, Ihre Peaks kommen in einem C18-ACN/H2O- oder MeOH/H2O-System viel zu früh, sagen wir irgendwo zwischen Totzeit und zweifacher Totzeit. Wenn Sie die Säule nicht überladen haben, dann liegt der Grund wohl darin, dass Ihre Substanzen sehr polar oder sogar ionisch sind. Wie können Sie nun die Retentionszeit erhöhen? Die Lösung Nachfolgend einige Möglichkeiten: Erster Fall: k-Werte (Retentionsfaktoren, relative Retention) sollen konstant bleiben; ,,Chemie“ bleibt konstant, d. h. die Wechselwirkungen mit der stationären Phase ändern sich nicht. Maßnahme: Säulenlänge erhöhen, Fluss erniedrigen Zweiter Fall: Änderung der k-Werte, d. h. es erfolgt ein Eingriff in die Wechselwirkung Substanz-stationäre Phase:…
Der Fall Sie arbeiten mit einem ,,Normal-Phase“-System, z. B. SiO2 als Säule und Heptan als Eluent, es funktioniert alles wunderbar. Sie setzen nun einen frisch hergestellten Eluenten ein und … am liebsten würden Sie gleich nach Hause gehen, die Retentionszeiten sind völlig aus dem Häuschen. Wieso dies auf einmal, obwohl sonst alles im System erwiesenermaßen in Ordnung ist? Die Lösung Die mangelnde Reproduzierbarkeit in der Kieselgelchromatographie (Adsorptionschromatographie, ,,Normal-Phase“) ist, neben des limitierten Lösevermögens von organischen Lösungsmitteln für polare Substanzen, das Problem Nr. 1 dieser Systeme. Fast immer liegt der Grund im (unkontrollierten) Wassergehalt des Gesamtsystems: HPLC-Apparatur, Probe, Eluent, Säule. Wasser,…
Der Fall Eine unbeabsichtigte Änderung der Retentionszeit ist eine ärgerliche Angelegenheit. Die möglichen Ursachen sind für alle Mechanismen in der HPLC prinzipiell die gleichen. Eine Retentionszeitverschiebung bedeutet immer eine Änderung (mindestens) einer dieser Parameter: Δ stationäre Phase Δ Eluent Δ Temperatur Δ Fluss Auch die Vorgehensweise zur Eingrenzung und Eliminierung des Problems ist für alle Trennmechanismen im Prinzip die gleiche. Hier möchten wir uns jedoch auf den verbreitetsten Modus, die RP-Chromatographie, konzentrieren. Eine Systematik in der Ursachenforschung kann eine beträchtliche Zeitersparnis bedeuten. Die Lösung Wir unterscheiden drei Fälle: Sie setzen die C18-Säule eines anderen Lieferanten oder eine Säule aus einer…
Der Fall Puffer sind unerlässlich bei Routinetrennungen von polaren/ionischen Komponenten. Gibt es auch Nachteile bei deren Einsatz? Die Lösung Ja, folgende: Die Eigen-UV-Absorption des Eluenten nimmt zu, das Ergebnis lautet: Erhöhung der Nachweisgrenze, evtl. unruhigere Basislinie Die Lebensdauer der Säule nimmt ab, denn durch Erhöhung der Konzentration an Ionen im Eluenten wird letzterer polarer und der polarer gewordene Eluent kann das polare Kieselgel auflösen – nach dem Prinzip: Ähnliches löst ähnliches auf Sehr wichtig: Durch den Einsatz von Puffern haben wir eine Art Gleichmacherei, was die Selektivität von stationären RP-Phasen betrifft. Erläuterung: Ein Puffer wird verwendet, um einen bestimmten pH-Wert…