追求最大的LC性能。充实的柱床


包装柱

当色谱师在他们的液相色谱(LC)系统上寻求最大的分离性能时,一个关键因素是使用 LC columns with an optimally packed column bed density.实心柱在生产过程中对其填料床密度进行了严格的质量控制,使其具有最高的效率、机械稳定性和性能--无论你的方法条件多么苛刻。

填料柱的演变

的介绍。 ACQUITY UPLC System 2004年的研究显示了在低分散的仪器上使用更小的、2微米以下颗粒的色谱柱可以获得速度、灵敏度和分辨率的优势。

许多液相色谱柱供应商现在提供包装为更小颗粒尺寸的色谱柱,以提高分离性能。颗粒大小为2.x µm的色谱柱在许多不同的工作流程中变得很受欢迎。 这种粒径比用>3 µm颗粒包装的传统柱子的效率更高,同时产生的背压不超过大多数HPLC/UHPLC系统的压力极限。

装有固核颗粒的2.x微米色谱柱的推出,进一步推进了颗粒技术,提供了更高的色谱柱效率。 固体核心颗粒通过减少分析柱内的纵向扩散来提高柱子的效率,纵向扩散减少了峰宽,最终导致效率的提高。 与使用类似尺寸的全多孔颗粒包装的同等柱子相比,固核柱的背压也更低;这是由于这些颗粒能够 "不那么密集 "地包装,或具有更高的间隙孔隙率。

警告。不是所有的包装柱都是一样的

每个色谱柱供应商的目标都是制造可重复的色谱柱,这些色谱柱具有最高的柱效,最低的柱背压,以及坚如磐石的机械稳定性。 然而,液相色谱柱生产方法的不同会大大影响色谱柱的性能。 图1是两根模拟填料柱的图示,突出了一根柱子的最佳填料和一根柱子的劣质填料。 这两根柱子的关键区别在于填料床的形成;填料床密度的变化对柱子的性能有很大影响,包括柱子的效率和柱子的寿命。

包装柱
图1.包装良好和包装不良的液相色谱柱床的图片
(Top) 最佳包装的床铺显示最高的柱子效率和长的柱子寿命
(底部) 包装不良的床层显示最低的柱子效率,提供短的柱子寿命

Waters:包装柱制造专家

衡量沃特世的真正标准是始终如一地提供具有最佳填料床密度的液相色谱柱,提供最高的色谱柱效率,同时保持卓越的机械稳定性。

表1显示了Waters CORTECS 2.7 µm C18柱与竞争者A:C18,2.7 µm实心柱的柱子效率(USP板)、尾随系数和背压的比较。本研究中比较了两种不同的柱子配置,2.1 x 50 mm和4.6 x 50 mm。

包装柱
表1.竞争者C18,2.7 µm固核柱和Waters CORTECS C18,2.7 µm柱的效率、尾差和压力值。测试条件75/25乙腈/水,30ºC,254nm紫外检测,报告辛烷酮(kPrime ~3.6)。流速。2.1mm, 0.30mL/min, 4.6mm, 1.44 mL/min

表1中的结果显示,无论是2.1 x 50毫米还是4.6 x 50毫米的色谱柱,CORTECS C18色谱柱与竞争者A: C18 2.7微米实心色谱柱相比,平均高出约24%。四种色谱柱的尾随因子相当;2.1 x 50 mm色谱柱的背压也相当,但竞争者A:C18,2.7 µm 4.6 x 50 mm色谱柱的背压比CORTECS 4.6 x 50 mm色谱柱的背压高出约20%。 虽然单单是效率并不是衡量一个好的填料柱的指标,但填料床的稳定性才是。

填料柱床稳定性测试

液相色谱系统的发展要求色谱柱在现代超高效液相色谱系统产生的高压下运行。 由于液相色谱系统的进样循环导致柱子上的压力突然变化,可能会导致柱子的填料床轻微移动并过早地失效。

为了测试Waters液相色谱柱的填料床稳定性,加速填料床稳定性测试被用来确保机械稳定性,通过模拟系统在色谱柱寿命期间的注射循环。在这个测试中,柱子要经受反复的压力脉冲,模拟液相色谱系统注射周期的极端情况。在整个测试过程中间歇性地测量柱子的效率和峰形,以跟踪任何变化并评估填料床的质量。

图2显示了竞争者A的填料床稳定性测试结果:C18,2.7 µm 2.1 x 50 mm和4.6 x 50 mm固核柱与同等尺寸的CORTECS C18,2.7 µm柱的比较。 从结果中可以看出,在竞争对手的C18,2.7 µm固核柱上,随着注射周期的推移,效率有明显的下降,这说明床层的填充性很差。

  • 竞争者A:C18 2.7微米固核柱的初始柱效率都较低
  • Complete Column failure at < 200 pressure cycles for both the Competitor A: C18 2.7 µm solid-core columns
  • 50% loss in column efficiency at < 100 pressure cycles for both the Competitor A: C18 2.7 µm solid-core columns
包装柱
图2.加速床面稳定性测试的结果。2.1毫米8,000磅/平方英寸的最大压力,4.6毫米4000磅/平方英寸的最大压力

在填料床稳定性测试之后,两个2.1 x 50 mm的柱子的入口都被打开检查,图3显示竞争者A:C18 2.7 µm实心柱的填料床入口处有明显的空隙,清楚地显示了填料床的不稳定。CORTECS C18, 2.7 µm柱子没有显示空隙。

包装柱
图3.加速稳定性测试后的2.1 x 50毫米柱子入口
(左) 竞争者A:C18, 2.7 µm 2.1 x 50 mm 固体核心柱
(右) CORTECS C18,2.7微米2.1 x 50毫米的柱子

用一个最佳包装的柱子确保最大的性能和最佳的方法结果

你的色谱柱的质量会对你的方法结果和LC性能产生严重影响。 在选择色谱柱供应商时,不是所有的供应商都是一样的,也不是所有的供应商都制造同样的高性能色谱柱。 从长远来看,在更高质量的色谱柱上多花一点钱可以得到回报,从而获得更多的分析/色谱柱、一致的性能/更少的故障排除,以及将你的LC系统推向其操作极限的能力,使你的实验室的生产力最大化。

沃特世在柱子包装方面的专业知识,特别是在生产具有最佳床层密度的高效柱方面的专业知识,确保柱子的设计经久耐用,不会在超高效液相色谱/高效液相色谱系统可能施加的压力下崩溃。 CORTECS 2.7 µm的柱子是专门为提高效率而设计的,提供较低的柱子背压,并具有机械稳定性,可承受最苛刻的方法条件。

Learn more about CORTECS Columns

额外的资源。