Полное руководство по охранным колоннам и предварительным колоннам
Оглавление
Введение
Хроматографический анализ основан на высокоэффективных методах разделения, и защита аналитической колонки от загрязнений и повреждений имеет решающее значение для поддержания эффективности и продления срока службы колонки.
Среди этих аксессуаров, используемых для защиты аналитических колонок, наиболее важными являются предколонки и фильтры-предстолбцы (встраиваемые фильтры). Хотя они имеют сходства, они служат разным целям и должны быть выбраны и обслуживаться соответствующим образом.
В этом руководстве рассматриваются их различия, области применения, критерии замены и стратегии выбора.
Сходства и различия между предколонками и фильтрами-предстолбцами
Сходства
Как предколонки, так и фильтры-предстолбцы располагаются непосредственно перед аналитической колонкой в хроматографической системе. Их основное назначение — предотвратить попадание загрязнений в аналитическую колонку, тем самым снижая риск закупорки и деградации. Кроме того, оба компонента содержат фритты (фильтры) для улавливания твердых частиц и предотвращения попадания твердых примесей в колонку.
Различия
Предколонки
- Предколонка состоит из картриджа, заполненного упаковочным материалом, который аналогичен или идентичен неподвижной фазе внутри аналитической колонки.
- Она выполняет двойную функцию:
- Химическая адсорбция сильно удерживаемых, высококислотных или основных соединений, которые могут изменить или разрушить неподвижную фазу аналитической колонки.
- Физическая фильтрация твердых частиц для предотвращения закупорок.
- Основное преимущество предколонки заключается в ее способности защищать аналитическую колонку как от химического, так и от физического загрязнения, значительно продлевая срок службы колонки.
- Однако эффективность предколонки зависит от соответствия упаковочного материала материалу аналитической колонки. Использование другой неподвижной фазы может привести к смещению времени удерживания, потере разрешения или нежелательным взаимодействиям.
- Предколонки имеют ограниченную емкость и не обеспечивают полной защиты от чрезмерных колебаний pH подвижной фазы, так как их малый объем не может нейтрализовать большое количество агрессивных соединений.
Фильтры-предстолбцы (встраиваемые фильтры)
- В отличие от предколонок, фильтры-предстолбцы (также известные как встраиваемые фильтры) содержат только фритту и не имеют упаковочного материала.
- Их функция — чисто физическая фильтрация, предотвращающая попадание твердых частиц в аналитическую колонку.
- Фильтры-предстолбцы универсально совместимы с различными аналитическими колонками, что делает их универсальным вариантом для предотвращения засорения.
- Эти фильтры более экономичны в долгосрочной перспективе, так как их можно чистить (ультразвуком) или заменять при засорении.
Функции предколонок и фильтров-предстолбцов
Предколонки
- Защищают аналитическую колонку с помощью механизмов адсорбции и фильтрации.
- Улавливают и удерживают сильно удерживаемые, кислые или основные загрязнения.
- Продлевают срок службы колонки, предотвращая необратимое загрязнение неподвижной фазы.
Фильтры-предстолбцы (встраиваемые фильтры)
- Удаляют твердые частицы из образцов или подвижной фазы до того, как они достигнут колонки.
- Предотвращают засорение фритты колонки, насоса и трубок.
- Не влияют на химический состав или поведение удерживания аналитов.
Когда заменять картриджи предколонок и фильтры-предстолбцы
Картриджи предколонок следует заменять при любом из следующих условий:
- Повышение давления более чем на 10% от нормального рабочего давления.
- Эффективность колонки (число теоретических тарелок) падает более чем на 10%.
- Разрешение ухудшается, что приводит к плохому разделению.
- Аномалии формы пиков, такие как хвост, фронтинг, расщепление пиков или чрезмерное уширение.
Фильтры-предстолбцы (или их фритты) следует заменять при внезапном повышении противодавления в системе или когда давление превышает верхний предел системы.
- Если используются сменные фильтрующие фритты, их можно снять и очистить с помощью ультразвуковой обработки в изопропаноле.
- Если фильтр является одноразовым фильтром из нержавеющей стали или PEEK, поскольку фритту нельзя удалить, весь фильтр следует заменить, когда засорение снижает эффективность.
Как выбрать правильную предколонку и фильтр-предстолбец
Выбор предколонки:
-
Упаковочный материал: Должен соответствовать неподвижной фазе аналитической колонки.
Например, аналитики не должны использовать предколонки производителя B для защиты аналитических колонок производителя A, даже если обе являются колонками C18. Это связано с тем, что два производителя могут использовать разные упаковочные материалы для своих колонок C18, следовательно, разные свойства удерживания, в результате чего предколонки вообще не будут защищать аналитические колонки.
Кроме того, для чувствительных аналитов могут появляться непредсказуемые результаты, если используются несоответствующие предколонки. -
Внутренний диаметр: Должен соответствовать аналитической колонке:
- Колонки ВЭЖХ (>3,0 мм ВД) → Используйте предколонку 4,6 мм ВД.
- Колонки ВЭЖХ (≤3,0 мм ВД) → Используйте предколонку 2,1 мм ВД.
- Колонки УВЭЖХ (>3,0 мм ВД) → Используйте предколонку 4,0 мм ВД.
- Колонки УВЭЖХ (≤3,0 мм ВД) → Используйте предколонку 2,1 мм ВД.
Выбор фильтра-предстолбца (встраиваемого фильтра):
Пористость фритты встраиваемых фильтров часто выбирается на основе требований системы и личных предпочтений. Фритты 2,0 мкм и 0,5 мкм являются наиболее часто используемыми размерами, и разница давления между этими двумя размерами обычно незначительна.