Störung der Basislinie

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1 - Grundlagen des systematischen Troubleshootings

2 - Vorbeugende Maßnahmen

3 - Störung der Basislinie

4 - Druckschwankungen

5 - Geisterpeaks

6 - Veränderung der Peakform Teil 1

7 - Veränderung der Peakform Teil 2

8 - Peakflächenfluktuationen

9 - Retentionszeit Teil 1

10 - Retentionszeit Teil 2

11 - Säulenlebensdauer - Teil 1

12 - Säulenlebensdauer - Teil 2

13 - Detektor

14 - Flusslinienleckage

15 - Zusammenfassung

1. "Positive" Störungen

Störungen der Basislinie sind ein häufiges Problem in der Chromatographie und wahrscheinlich in jedem Chromatogramm zu finden. Sie sind aber nicht immer störend und einige von ihnen, nennen wir sie „positive“ Störungen, lassen sich systembedingt nicht oder nur schwer beheben. Dies fängt bereits mit dem Injektionspeak an.

Peaks bei der Totzeit treten sehr häufig auf. Dies liegt in den meisten Fällen an unterschiedlichen Lösungsmitteln von Probe und mobiler Phase. Auch das Schalten des Injektionsventils kann bei hochviskosen Proben einen Injektionspeak verursachen. Ist dieser störend, so ist es eine Möglichkeit, das Probenlösungsmittel den Startbedingungen der Methode anzupassen. Auch das gleichmäßige Driften der Basislinie kann normal sein. Jedes Lösungsmittel besitzt eine UV-Cutoff. Dies ist der Punkt, an dem das Lösungsmittel im UV-Spektrum eine Absorption zeigt. Wird nun ein Gradient gefahren und die Wellenlänge befindet sich unterhalb des UV-Cutoff, steigt mit der Konzentration des Lösungsmittels auch die Absorption und folglich auch die Basislinie an. Dies betrifft nicht nur organische Lösungsmittel wie Acetonitril oder Methanol, sondern kann auch wässrige Puffer oder angesäuerte wässrige Lösungen betreffen.

2. Driftende Basislinien

 

Ist nicht die Eigenabsorption des Lösungsmittels der Grund für eine driftende Basislinie, können verschiedene Ursachen wie z.B. Verunreinigungen oder Temperaturschwankungen der Grund sein. Kontaminationen der Flusslinie oder der Säule führen oft zu unschönen Basislinien. Dies ist nicht nur bei isokratischen Messungen, sondern auch bei Gradienten der Fall. Mit steigendem Anteil an Organik steigt auch die Elutionskraft und die Verunreinigungen werden eluiert. Temperaturschwankungen machen sich sehr oft im Chromatogramm bemerkbar. Wird die Säule nicht temperiert oder ist die Detektorzelle nicht beheizt, dann wird die Basislinie vor allem bei langen isokratischen Messungen immer mit etwas Versatz der Raumtemperatur folgen. Auch ungewollte Veränderungen der Eluentenzusammensetzung können driftende Basislinien verursachen. Dies kann mit einer defekten Pumpe oder einer vorgemischten mobilen Phase in einem nicht verschlossenen Gefäß zusammenhängen.

Um nun dem Fehler auf den Grund zu gehen, empfiehlt sich folgendes Vorgehen:
 
 
 
  1. Austausch der Säule gegen eine Gegendruckkapillare.
    Stabilisiert sich die Basislinie sind Säulenkontaminationen oder die Veränderung der Säulentemperatur ein möglicher Grund.
  2. Stoppen des Flusses
    Stabilisiert sich die Basislinie spricht viel für eine Änderung der Eluentenzusammensetzung oder ein Defekt des Lösungsmittelbeförderungssystems.
  3. Vielleicht doch der Detektor
    Bleiben die Schwankungen auch nach dem Stoppen des Eluentenflusses bestehen, ist in den meisten Fällen der Detektor der Schuldige.

3. Verrauschte Basislinien

Beim Anstieg des Rauschens der Basislinie wird zwischen einem regelmäßigen und einem unregelmäßigen Rauschen unterschieden. Regelmäßiges Rauschen wird oft durch Temperatureffekte hervorgerufen. Hierfür können eine zu hohe Säulentemperatur oder ein ungeheizter Detektor verantwortlich sein. Aber auch eine zu alte Detektorlampe die anfängt zu flackern oder Flusslinienleckagen können die Ursache sein. Unregelmäßiges Rauschen tritt häufig bei Kontaminationen des Systems auf. Auch Luftblasen im Detektor können multiples Rauschen verursachen, wie das folgende Bild verdeutlicht.

Um nun dem Fehler auf den Grund zu gehen empfiehlt sich folgendes Vorgehen:

 

 

1. Kontrolle des Drucks
Stimmt der Druckverlauf bzw. der Pumpenhub mit dem Rauschen überein, ist in den meisten Fällen die Ursache bei den Pumpen zu suchen.

2. Säule ausbauen und Hintergrundlevel aufzeichnen
Nimmt das Rauschen ab, sind Verunreinigungen die Ursache.

3. Frische Eluenten ansetzen und Hintergrundlevel aufzeichnen
Hiermit kann ein erhöhter Hintergrund durch die Eluenten ausgeschlossen werden.

4. Trifft keiner der angesprochenen Punkte zu,
ist es in den meisten Fällen der Detektor. Kontrollieren Sie das Alter der Lampe und Spülen Sie die Zelle um Luftblasen zu entfernen.

Dinge, die täglich zu beachten sind: 

 
 
 
 

Eluenten:

  • Methoden entwickeln, um Eluenten und Reagenzien zu kontrollieren
  • Wasseraufbereitungsanlage regelmäßig warten lassen
  • Immer Ersatz parat haben
  • Hintergrundlevel aufzeichnen

Detektoren:

  • Benutzungszustand von Verbrauchsgütern notieren
  • Bei optischen Detektoren die Stunden der Lampe im Blick behalten
  • Normale Hintergrundwerte der Basislinie aufzeichnen
 
 

HPLC-System:

  • Konstante Laborbedingungen schaffen
  • Flusslinie und Säule regelmäßig und sorgfältig spülen
  • Aufzeichnungen der Nutzung anfertigen

Analytische Bedingungen:

  • Einfache und leicht zu stabilisierende Detektionsparameter wählen
  • Eluenten mit niedrigem Hintergrundlevel auswählen
  • Robuste Methoden entwickeln!

Wenn Sie diese Punkte beachten, sollten Sie weniger Probleme mit fluktuierenden Basislinien haben. Dabei sollten Sie immer beachten, Dokumentation ist alles! Nur wenn Sie den Zustand Ihrer HPLC kennen, können Sie erfolgreich Probleme lösen und diese schnell erkennen und beheben.

In der kommenden Kurseinheit behandeln wir eines der häufigsten Probleme, die Druckschwankungen.
Bis dahin ein erfolgreiches Troubleshooting,

Ihr Shimadzu Deutschland LC-Team