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B OptimierungHPLC-Tippspolare Komponenten

Peaks kommen zu früh – was tun?

Der Fall Nehmen wir an, ein Peak (oder verstecken sich mehr darunter?) kommt in einem RP-System (C18, ACN/Phosphatpuffer 30/70) zu früh. Es handelt sich offensichtlich um eine oder mehrere sehr polare Komponenten. Wie kann nun dessen/deren Retentionszeit erhöht werden? Die Lösung Chromatographische Parameter verändern: Längere Säule, langsamerer Fluss, niedrige Temperatur – das sind Stoff-unspezifische, recht schnell zu realisierende Massnahmen. Stationäre Phase verändern: – Material mit kleinerem Porendurchmesser einsetzen, z. B. Si 60 Å, statt Si 120 Å; dadurch nimmt die spezifische Oberfläche zu und demnach auch die Wechselwirkungen. – Nicht-endcappedes Material einsetzen. Die (vermeintlich) ionischen Komponenten können mit freien Silanolgruppen...
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sk
8. Juli 1998
A FehlersucheHPLC-TippspH-Wert des EluentenVeränderung der PeakflächeVeränderung der RetentionszeitVeränderung des Chromatogramms

Ungewollte pH-Verschiebung – die Konsequenzen

Der Fall Die unbeabsichtigte pH-Verschiebung im Eluenten ist einer der häufigsten Gründe für mangelnde Robustheit in der RP-Chromatographie. In diesem HPLC-Tipp geht es um die Ursachen für eine pH-Verschiebung sowie über das Ausmaß. Hier wollen wir uns etwas genauer mit der Änderung der Peakgröße befassen. Die Lösung Eine pH-Wert-Verschiebung kann zu unterschiedlicher Signalgröße (Peakfläche) führen, denn die UV-Absorption polarer Komponenten kann pH-Wert abhängig sein. In Abb. 1 wird das Spektrum der L-Ascorbinsäure bei unterschiedlichen pH-Werten gezeigt. Betrachten wir den pH-Wert-Bereich, der für die HPLC relevant ist, pH = 2-9. Im Alkalischen hätten wir beispielsweise bei 240 nm einen kleinen Peak,...
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sk
7. Juni 1998
B OptimierungChromatogrammHPLC-Tippskleine Peaks

Die „Last“ mit den kleinen Peaks

Der Fall „Small is beautiful“. Das mag stimmen bei Kindern, Katzen, Hunden, Marienkäfern und Ähnlichem. Bei den Teilchen einer Packung sicherlich auch. Beim Häuschen im Grünen ging’s vielleicht auch noch, beim Auto kommen die ersten Zweifel auf. Spätestens bei Peaks hört die Zustimmung für obigen Spruch auf. Wie man solche „vergrößern“ kann, ist ausführlich im Tipp zur Nachweisgrenze beschrieben. Was ist nun wirklich das Problem mit den kleinen Peaks? Die Lösung Halten wir zunächst folgende Tatsache fest: Kleine Peaks, die nicht erkannt werden, führen zu falschen Aussagen über die Reinheit von Proben. Gibt es nun Probleme im Fall von Peaks, die...
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14. April 1998
ACNB OptimierungHPLC-TippsNicht berücksichtigenOptimierungpH-Wert des EluentenWasser

Unbekanntes Trennproblem – wie soll ich anfangen?

Der Fall Gehen wir von dem Fall aus, dass Sie eine Trennung „hinkriegen“ sollen. Dass die Zeit drängt, brauchen wir nicht zu erwähnen und dass Sie wenig über die Probe wissen, ist ebenfalls logisch….. Dass weiterhin die einzige HPLC-erfahrene Kollegin in Urlaub ist, versteht sich von selbst und der Laborleiter, der zufällig ein HPLC-Experte ist, weilt auf einer HPLC-Tagung und anschließend in Kur. Sie also, mutterseelenallein im Labor, ein Fläschchen mit einem unbekannten Etwas in der Hand und auf dem Schreibtisch ein Zettel mit einem riesigen EILT!. Wie sollte man so etwas anpacken – vorausgesetzt, Sie gehen nicht gleich nach...
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8. März 1998
A FehlersucheHPLC-TippspH-Wert des EluentenVeränderung der PeakflächeWellenlänge

Wann ändert sich die Peakfläche?

Der Fall In der quantitativen HPLC wird der Gehalt nahezu ausschließlich über die Peakfläche bestimmt. Ändert sich die Peakfläche nicht ausschließlich aufgrund einer unterschiedlichen Injektionsmenge/Konentration – wie es ja sein sollte – erhält man falsche Ergebnisse. Wann kann dies passieren? Die Lösung Ursachen für eine Änderung der Peakfläche: Änderung der Injektionsmenge/des Injektionsvolumens, Änderung der Konentration (evtl. ungewollt durch verdampfen von Lösungsmittel…) Änderung des Flusses (konzentrationsempfindliche Detektoren) Änderung der Wellenlänge Änderung des pH-Wertes irreversible Adsorption ungeeignetes Probelösungsmittel Kurze Kommentierung der einzelnen Fälle: 1., 2. und 3. Das sind die Haupteinflussgrößen apparativer Natur, die eine unbeabsichtigte Änderung der Peakfläche und damit zu falschen...
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10. Februar 1998
A FehlersucheHPLC-TippsVeränderung der Peakfläche

Wann müssen wir mit einer Änderung der Elutionsreihenfolge rechnen?

Der Fall Im Zuge einer Optimierung ändern Sie z. B. den Wasseranteil im Eluenten oder dessen pH-Wert oder einfach die Temperatur. Ziel ist dabei eine Verbesserung der Auflösung durch Änderung der Retentionszeiten. Nun müssen wir bei solchen Optimierungs-Schritten aber auch mit Elutionsumkehr rechnen, die dann zur Verwechslung von Peaks führen kann („Peaktracking“)! Wann ist das konkret der Fall? Die Lösung Jedesmal, wenn ein Parameter geändert wird, der einen Einfluss auf die Wechsel-wirkung zwischen Probe und stationäre Phase hat, müssen wir mit einer Elutionsumkehr rechnen. Das ist bei Änderung folgender Parameter der Fall: – Stationäre Phase • Hersteller, siehe Abb. 1...
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9. Januar 1998
C - Einführungen, Überblicke, Routine-Tipps, Wartung, allgemeine HinweiseHPLC-TippsLebensdauer der SäulepH-Wert des Eluenten

RP-Trennungen im Alkalischen

Der Fall Eine RP-Trennung bei einem pH-Wert, sagen wir ca. zwischen 7,5 und 9,5, ist keine Situation, über die man sich freuen könnte. Nehmen wir an, dass aus Selektivitätsgründen der alkalische pH-Wert genauso wie eine Säule auf Kieselgel- und nicht auf Polymerbasis ein „Muss“ ist. Je nach Säulenhersteller gibt es mit der Lebensdauer der Säule kleinere oder größere Probleme, auch die Robustheit leidet möglicherweise darunter. Was könnte man hier tun? Die Lösung Wenn Sie an einer Prüfvorschrift gebunden sind, brauchen wir uns nicht weiter zu unterhalten, arbeiten Sie einfach nach Vorschrift. Haben Sie gewisse Freiheiten, wären folgende Maßnahmen möglich (mit...
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7. Oktober 1997
C - Einführungen, Überblicke, Routine-Tipps, Wartung, allgemeine HinweiseHPLC-TippsMethodentransfer

Konstante Retentionszeiten bei Verkleinerung des Säulendurchmessers – so klappt es!

Der Fall Eine Verkleinerung des Innendurchmessers bringt zwei handfeste Vorteile mit sich: Verbesserung der Massenempfindlichkeit und Einsparung von Lösungsmitteln. Angenommen, Sie ändern nur den Innendurchmesser der Säule, die restlichen chromatographischen Bedingungen wie stationäre Phase, Eluent, Temperatur usw. bleiben gleich. Wie sollte nun der Fluss sein, damit die Retentionszeiten konstant bleiben? Die Lösung Mit Hilfe folgender Formel können Sie die gesuchte Flussrate errechnen: F1: ursprünglicher Fluss [ml/min] ID1: ursprünglicher Innendurchmesser [mm] F2: neuer Fluss [ml/min] ID2: neuer Innendurchmesser [mm] Stellen Sie die so errechnete Flussrate ein, haben Sie in beiden Fällen die gleiche lineare Geschwindigkeit [cm/sec], die Retentionszeiten bleiben weitestgehend konstant....
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14. September 1997
C - Einführungen, Überblicke, Routine-Tipps, Wartung, allgemeine HinweiseChromatogrammHPLC-TippsPeaks vor - oder nahe - der Totzeit

Der Elefant, der Streitsüchtige, der Enthaltsame und der Gesellige oder: Peaks vor der Front?

Der Fall Wir wissen alle, was die Totzeit, t0 , (Front, Frontpeak, Durchbruchzeit, Mobilzeit, Lösungsmittelpeak, „Luftpeak“) bedeutet: Das ist die Aufenthaltszeit einer Substanz im Eluenten. Also die Zeit, die eine Substanz benötigt, um vom Injektionspunkt bis zum Detektor zu gelangen  – falls die Substanz nicht an der stationären Phase „hängen“ bleibt: Eine solche Komponente verhält sich im gegebenen chromatographischen System inert. Das ist logischerweise gleichzeitig die Elutionszeit für ein Eluentenmolekül. Konsequenterweise dürfte keine Substanz vor t0 eluieren, sie kann ja nicht schneller sein, als z. B. ein Methanolmolekül – oder doch? Die Lösung Ja, Peaks vor der Front sind in der...
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15. August 1997
B OptimierungC - Einführungen, Überblicke, Routine-Tipps, Wartung, allgemeine HinweiseGradientHPLC-TippsVeränderung der RetentionszeitVeränderung des Chromatogramms

Zusätze im Eluenten

Der Fall Bei der Herstellung von Eluenten werden immer wieder bestimmte Zusätze (Additiva, „Modifier“) verwendet. Das sind kleine Mengen bestimmter Substanzen – in der Regel im Promille- oder im unteren Prozentbereich -, die einem meist binären Eluenten zugesetzt werden. Wann ist dies notwendig und was bewirken diese Zusätze? Die Lösung Die HPLC-Trickkiste ist unerschöpflich. Die Hauptziele dabei sind: eine bessere Peakform und eine Änderung der Selektivität. Nachfolgend finden Sie in tabellarischer Form für häufige Anwendungen bewährte Zusätze. Häufige Zusätze im Eluenten Das Fazit Kleine Zusätze haben oft eine große Wirkung. In Hinsicht auf Robustheit beachten Sie bitte jedoch folgendes: Nach...
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8. Juli 1997
C - Einführungen, Überblicke, Routine-Tipps, Wartung, allgemeine HinweiseHPLC-Tipps

Algen, Pilze und Bakterien in der HPLC

Der Fall Sobald Wasser und insbesondere Pufferlösungen stehen gelassen werden, besteht die Gefahr, dass Mikroorganismen wachsen. Ergebnis: Erhöhter Druck, Geisterpeaks, „Buckel“. Wie verhindert man deren Wachstum und wie wird bei Bedarf dieser Mini-botanischer Garten zum Verlassen der Anlage bewegt? Die Lösung In folgenden Situationen fühlt sich manches Tierchen und Pflänzchen wohl: Ruhendes Gewässer, sonnige Plätzchen, gemütliche Ecken – am besten mit Versteckmöglichkeiten, unebenes Gelände, was bedeutet: Stehender Eluent, Tageslicht (z. B. Pufferlösung auf der Fensterbank), Fritten, Fittings, Mischkammer sind ausreichend vorhanden, rauhe, schmutzige Oberflächen in der Anlage. Für Speise und Trank ist bestens gesorgt, was bedeutet: Es werden Pufferlösungen serviert ...
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10. Juni 1997
B OptimierungHPLC-TippsOptimierungSäulenauswahl

Trennung einer unbekannten Probe in einem RP-­C18-System – wie gehe ich vor?

Der Fall Nehmen wir an, Sie möchten eine mehr oder weniger unbekannte Probe in einem RP-C18-Sy­stem chromatographieren. Wie sollen Sie nun das chromatographische System aussuchen? Betrachten wir das Ganze aus einem etwas anderen Blickwinkel als in diesem HPLC-Tipp. Die Lösung Nachfolgend erholten Sie einen groben Grund-­Leitfaden, der  – je nach individuellen Gegeben­heiten  – weiter „verfeinert“ werden kann. 1. Grundvoraussetzungen Probe im Eluenten (H2O/MeOH bzw. H2O/ ACN) wenigstens teilweise löslich Molekulargewicht für isokratische Trennungen vorzugsweise bis ca. 400-500. Molekulargewicht für Gradiententrennungen bis ca. 2000-3000. Wenn das Molekularge­wicht unbekannt ist, bedienen Sie sich folgen­den Tricks: Elution vor t0 (Totzeit) bedeutet, dass die Probe ausgeschlossen...
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8. Mai 1997
C - Einführungen, Überblicke, Routine-Tipps, Wartung, allgemeine HinweiseHPLC-Tipps

Die Nitrilphase – manche mögen es polar.

Der Fall Für viele Anwender sind restliche RP-Phasen außer den gewohnten C18 oder C8 exotisch. Sind sie auch. Die Nitril- oder Cyanophase ist eine solche polare Phase. Wann wäre ihr Einsatz nun sinnvoll (siehe auch diesen HPLC-Tipp)? Die Lösung Die Nitrilphase hat sowohl eine polare als auch eine apolare Funktionalität: Die CN-Gruppe ist für den polaren, die Propylgruppe (der Tracer zwischen der CN-Gruppe und der Kieselgeloberfläche) für den apolaren Charakter zuständig. Somit steht CN bezüglich Polarität zwischen beispielsweise einer Aminophase und Kieselgel. Das bedeutet: Wenn bestimmte apolare Komponenten zu stark mit C18 oder C8 wechselwirken (unangenehm lange Retentionszeiten), wäre an...
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5. April 1997
A FehlersucheGeisterpeaks & negative PeaksHPLC-Tipps

Wo kommt ein Geisterpeak her?

Der Fall Geister trifft man selten im Labor an – obwohl ich dem Verdacht nicht loswerde, dass sie dort doch des öfteren ihr Unwesen treiben… Geisterpeaks dagegen sind, leider Gottes, ganz quicklebendige Erscheinungen. Was sind Geisterpeaks? Das sind Peaks, die ganz unerwartet in dem Chromatogramm erscheinen. Wo kommen sie nun her und wie kann man deren Herkunft einreihen? (siehe auch diesen HPLC-Tipp). Die Lösung Die häufigsten Ursachen für Geisterpeaks sind: Verunreinigungen aus dem Eluenten, überschüssiges Ionenpaarreagenz usw. spät eluierende Substanzen Memoryeffekt durch Desorption einer Substanz aus der stationären Phase, aus einer Dichtung, einem Fitting, einer Fritte etc. Luftblasen im Detektor Zersetzungsprodukte...
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9. März 1997
A FehlersucheDetektorHPLC-TippsVeränderung der Retentionszeit

Spikes im Chromatogramm

Der Fall Ihre Chromatogramme sehen recht anständig aus, doch ärgern Sie sich immer wieder über auftretende Spikes. Dies sind kleinere oder größere Striche, die häufig an verschiedenen Stellen im Chromatogramm erscheinen. Welche Ursachen können dafür verantwortlich sein und was kann man dagegen tun? Die Lösung Die Hauptursachen für Spikes sind: Luftblasen, Detektor, Elektronik, „Sonstiges“. Schauen wir uns die einzelnen Ursachen etwas genauer an. Luftblasen Einfacher Beweis für Luftblasen in der Pumpe (Δ tR): Wenn Sie die Pumpe ausschalten, sind auch die Spikes weg. Luftblasen im Detektor (Luftbläschen aus dem Eluenten direkt nach der Säule, „Ausgasen“) ergeben eine „unmögliche“ Basislinie, die...
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9. Februar 1997
B OptimierungFlussGradientHPLC-TippsOptimierungpolare KomponentenVeränderung der Retentionszeit

Wie optimiere ich eine Gradiententrennung?

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...
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21. Januar 1997
A FehlersucheFlussHPLC-TippsPumpe

Ist der linke oder der rechte Pumpenkopf defekt?

Der Fall Die Ein- und Auslassventile sind die Schwachpunkte Nr. l jeder HPLC-Pumpe. Wenn Sie nun Flussschwankungen festgestellt und Luft als Ursache ausgeschlossen haben, bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als in den sauren Apfel zu beißen und den Pumpen­kopf auseinanderzubauen (lassen). Viele der HPLC-Pumpen sind heute Doppelkolbenpumpen. Die Frage ist also, welcher Kopf muss ausgebaut werden, der linke oder der rechte? Zudem ist nun das Einlass- oder das Auslassventil verschmutzt? Eine 25%ige Chance, das richtige Teil auszubauen, ist zwar nicht schlecht, doch könnten Sie auch folgen­den Trick anwenden, um die Trefferquote zu erhöhen. Die Lösung Man saugt eine Luftblase von...
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29. Dezember 1996
B OptimierungEluentHPLC-TippsOptimierungPeakverbreiterungpH-Wert des Eluentenpolare Komponenten

Trennung von ionischen Substanzen – wann ist was besser: Endcappede Phasen, inerte Phasen, Phosphatpuffer oder Ionenpaarreagenz? Teil II

Der Fall In diesem HPLC-Tipp haben wir uns bereits mit einem der schwierigsten Problemen in der RP-HPLC beschäftigt, nämlich mit der Trennung von polaren und ionischen Komponenten. Im hiesigen HPLC-Tipp wird dieses Thema weiter vertieft. Spätestens, wenn Sie tailende Peaks erhalten und Sie alle anderen Ursachen ausschließen können, wissen Sie, dass Sie es mit ionischen Substanzen zu tun haben, wobei Basen in der Regel unangenehmer sind als Säuren. Nachfolgend sind einige für die Trennung ionischer Substanzen geeignete chromatographische Bedingungen in Tabellenform aufgelistet. ,,Säule“ und ,,Eluent“ müssen dabei nicht immer streng kombiniert werden, sie können auch einzeln zum Erfolg führen. Die...
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20. Dezember 1996
A FehlersucheHPLC-Tipps

Was sind die Gründe für Druckänderungen bzw. Druckschwan­kungen ?

Der Fall Die Druckänderung in dem Chromatographiesystem ist neben der Verschiebung der Retentionszeit eine der häufigsten Alltagsprobleme. Die Ursachen können vielfältig sein, sowohl mechanischer als auch chemischer Natur. Welche sind die häufigsten Ur­sachen? Die Lösung Ausführliche Auflistungen von möglichen Ursachen und deren Behebung finden sich in der Literatur z. B. in Dolan, Snyder „Troubleshooting LC-Systems“ und Unger, Weber „Handbuch der HPLC“. Tab. 1 ist eigens als schnelle Alltagshilfe erstellt. Zu Gunsten der Übersichtlichkeit sind nur die häufigsten Fehler aufgelistet; Ursachen, die selten vorkommen oder eher theoretischer Natur sind, blieben unberücksichtigt. Die Auswahl erfolgte nach persön­lichem Ermessen. Tab.1: Druckänderung in der...
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29. November 1996
A FehlersucheDetektorHPLC-Tipps

Die Lampe ist neu – was ist mit dem Peak los?

Der Fall Sie stellen fest, dass im Vergleich zu früheren Chromatogrammen die Peaks kleiner geworden sind oder einfach kleiner erscheinen. Dafür gibt es viele Gründe. Nachfol­gend werden die wichtigen aufgelistet. Fehlerhafte Injektion Eine irreversible Adsorption an der stationären Phase Ein anderer Eluent Instabile Probe „Falsche“ Integrationsparameter Höherer Fluss Niedrigere Temperatur Können diese Fehler ausgeschlossen werden, kann nur noch der Detektor die Ursache sein – aber was genau am Detektor? Die Lösung Folgende Ursachen sind denkbar: Einstellparameter Haben Sie vielleicht einen Einstellparameter am Detektor geändert? Oder sind aus Versehen die Werte von einer Methode gespeichert worden, z. B. Wellenlänge/Referenzwellenlänge, Empfindlichkeit, Zeitkonstante?...
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27. Oktober 1996