In den letzten zwei Kurseinheiten ging es rund um das Thema Säulenlebensdauer. Hinter der Säule befindet sich in jeder (U)HPLC Anlage ein Detektor, der die chromatographisch getrennten Substanzen sichtbar macht. Im Folgenden werden einige Probleme dargestellt, die den Detektor betreffen.

Basislinienrauschen

In den beiden Abbildungen sieht man die Analyse von Aflatoxinen mit einem UV-Detektor. In der oberen Abbildung ist eine deutliche Zunahme des Basislinienrauschens (im Vergleich zur unteren Abbildung) zu sehen. Bleiben die Peakflächen konstant und ist der Druckverlauf normal, deutet das Problem auf eine schwache D2 Lampe hin, eine verschmutzte Flusszelle, verschmutzte Optik oder auf einen ausgeschalteten Degasser.

Driftende Basislinie (RID - Brechungsindex)

Bei Brechungsindex- und Elektroleitfähigkeitsdetektoren hat die Zelltemperatur einen besonders großen Einfluss auf die Basislinie. Wenn die Temperatur instabil ist, kann es leicht beim RID zu einer driftenden Basislinie kommen. In der Abbildung ist zu sehen, was kleine Temperaturänderungen der Flusszelle des RIDs bewirken können.

Die Temperatur-Kontrolle, die im Standard Equipment enthalten ist, sollte an die Raumtemperatur, Eluentenflussrate etc. angepasst werden und oberhalb der Raumtemperatur liegen.

Negative Peaks

 

Negative Peaks können im Chromatogramm auftauchen.

Beim RI-Detektor deutet das darauf hin, dass der Brechungsindex der Probe kleiner als der des Eluenten ist. Um positive Peaks zu erhalten, kann die Polarität des Detektors umgekehrt werden.

Beim UV-Detektor bedeuten negative Peaks, dass die Absorption der Probe kleiner als die des Eluenten ist. Hier sollte eine andere mobile Phase benutzt werden oder im Fall des Eluentenrecycling der Eluenten ausgetauscht werden.

Konzentration liegt außerhalb des linearen Bereichs des Detektors

Probleme mit der Empfindlichkeit können unterschiedliche Ursachen haben. So kann es beispielsweise zu Verlusten während der Probenvorbereitung kommen oder die Injektionsvolumina stimmen nicht.

Sie können aber auch den Detektor betreffen. Bei sehr hohen und sehr niedrigen Konzentrationen kann es vorkommen, dass die Konzentration außerhalb des linearen Bereichs des Detektors liegt.

Das Lambert-Beer'sche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Absorption, Extinktionskoeffizient, Konzentration und Schichtdicke des durchstrahlten Körpers (siehe linke Abbildung) bei der UV-Absorptions-Detektion. Die Konzentration der Lösung kann über die Absorption berechnet werden. Aber der lineare Bereich von Konzentration und Absorption gilt nur ab einem bestimmten Punkt, der Nachweisgrenze (LOD,  limit of detection) und bis zu einem bestimmten Konzentrationsmaximum (siehe rechte Abbildung). Außerhalb des linearen Bereichs können die Konzentrationen nicht genau bestimmt werden.

A:   Absorption,

E:   Extinktion,

ε:   molarer Extinktionskoeffizient)

l:   Schichtdicke

C:  Konzentration

Eine Lösung für dieses Problem wäre das Verdünnen oder Aufkonzentrieren der Probe.

Eine andere Möglichkeit bietet die i-DReC (Intelligent Dynamic Range Extension Calculator)-Funktion, ein Softwarefeature der LabSolutions, in Kombination mit einem Photodiodenarray-Detektor. Hiermit können Proben in hohen Konzentrationsbereichen quantifiziert werden (siehe Abbildung). Zudem ermöglicht das Softwarefeature die gleichzeitige Analyse von hoch- und niedrigkonzentrierten Proben.

Im kommenden Troubleshooting-Teil geht es um das Thema Flusslinienleckage.

Ihr Shimadzu Deutschland LC-Team