Säulenlebensdauer - Teil 1

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Die Säule ist für die (U)HPLC essentiell, da hier die chromatographische Trennung stattfindet. Säulen zählen zu den Verbrauchsmaterialien mit einer begrenzten Lebensdauer. Gerade bei kostspieligen Säulen ist eine lange Lebensdauer wichtig. Daher ist der richtige Umgang mit der Trennsäule von hoher Bedeutung und beeinflusst maßgeblich die Lebensdauer und Anzahl von möglichen Injektionen.

Im ersten Teil „Säulenlebensdauer“ geht es um den generellen Umgang mit einer HPLC Säule, die Vermeidung von Verstopfungen durch Partikel und Kristallisation, vorbeugende Maßnahmen und mögliche Maßnahmen zur Behebung.

1. Einhalten der Säulenspezifikationen

Jede analytische Trennsäule besitzt Spezifikationen, in dessen Rahmen sie betrieben werden darf. Die wichtigsten Parameter einer Säule sind:

 

  • Druckbereich
  • pH-Wert
  • Temperatur
  • Lösungsmittel

Wird die Säule außerhalb dieser Bedingungen betrieben, kann es schnell zu einer anderen Selektivität, Retentionszeitverlust oder sogar zur Zerstörung der Säule kommen.

Ebenso ist der generelle Umgang mit einer Säule sehr wichtig. Vermeiden Sie jede Art von Druckstößen, da es z.B. zur Rissbildung im Packungsmaterial oder zur Bildung von Totvolumina führen kann. Warten Sie daher nach dem Stoppen der Pumpe immer, bis die HPLC den Druck abgebaut hat und lösen erst dann die gewünschte Verbindung zur Säule. Beim Systemstart und während der Aufheizphase des Ofens sollten Sie ihre Säule eher bei geringerer Flussrate als die eingestellte Methodenflussrate equilibrieren, da die Viskosität am Anfang noch höher sein kann. Der höhere Rückdruck am Anfang kann dann einen Druckstoß erzeugen, der nach Möglichkeit vermieden werden sollte, um die Lebensdauer der Säule zu erhöhen.

Lassen Sie eine Säule nicht fallen, da auch dies zur Zerstörung der Säule führen kann. Lagern Sie Ihre Säulen immer gemäß Herstellerempfehlungen im passenden Lösungsmittel. Und bewahren Sie die Säule dicht verschlossen mit den mitgelieferten Blindstopfen und am besten in der mitgelieferten Umverpackung auf

 

2. Verstopfung der Säule durch Partikel

 

Kleine Schmutzpartikel aus der Anlage, dem Eluenten oder der Probe führen unweigerlich zur Verstopfung der Säule. Im Folgenden werden einige vorbeugende Maßnahmen erläutert, um Verstopfungen zu vermeiden.

Partikel aus Probe und Eluenten entfernen

Da die Säulenlebensdauer auch von der Beschaffenheit der Probe abhängt, ist die Probenvorbereitung besonders wichtig. Partikel sollten aus der Probe entfernt werden. Verwenden Sie hierfür z.B. geeignete Spritzenvorsatzfilter. Auch der Eluent sollte frei von Partikeln sein, um Verstopfungen der Säule und der Anlage zu vermeiden. Organische Verunreinigungen des verwendeten Wassers können zudem unerwartet als Geisterpeaks im Chromatogramm in Erscheinung treten.

Verwendung von Vorsäulen und Ghost Traps

Vorsäulen können unmittelbar vor der Hauptsäule angebracht werden, um die analytische Säule zu schützen. Im Allgemeinen ist die Vorsäule mit dem gleichen Packungsmaterial gefüllt, wie die Hauptsäule und hat nicht mehr als ein Zehntel der Größe. Sie hält die Verunreinigungen auf und kann bei Bedarf schneller und kostengünstiger ersetzt werden als die analytische Trennsäule. Bei der Entwicklung Ihrer Messmethode sollte bei Verwendung einer Vorsäule diese immer mit eingebunden werden, da Sie auch einen kleinen Teil der chromatographischen Trennung übernimmt. Neben der Vorsäule kann auch eine Ghost Trap zwischen Pumpe und Injektor angebracht werden, um Verunreinigungen aus der mobilen Phase zu entfernen

Kristallisation verhindern

Beim Wechseln der Eluenten sollte immer die Mischbarkeit beachtet werden. Puffer dürfen nicht direkt durch organische Lösemittel ersetzt werden, da es sonst zur Ausfällung der Puffersalze kommen kann. Stattdessen sollte immer mit Wasser zwischengespült werden. Zudem sollte ein Eluentengemisch mit einer wässrigen Salzlösung nach der Analyse nicht in der Anlage verbleiben!

Gegenmaßnahmen bei Verstopfung der Säule:

  • Überprüfung, ob es zu einer Verstopfung in anderen Teilen als der Säule gekommen ist
  • Mit einem geeigneten Lösungsmittel spülen
  • Die Säule in umgekehrter Richtung anschließen und die unlöslichen Substanzen mit einer niedrigen Flussrate ausspülen (wenn vom Hersteller erlaubt). Achten Sie dabei darauf das Eluat mit den Verunreinigungen nicht durch den Detektor zu spülen, sondern direkt aus der Säule in den Lösungsmittelabfall. Wichtige Informationen hierzu entnehmen Sie den Produktinformationen der Säule

Im kommenden Teil werden weitere Faktoren behandelt, die zur Langlebigkeit der Säule beitragen können.

Ihr Shimadzu Deutschland LC-Team