An Ultimate Guide on the Usage of Welch Sugar Columns

Полное руководство по использованию колонок Welch Sugar

Введение

Сахарная колонка — это особый тип ВЭЖХ-колонки для анализа сахаридов (сахаров) и углеводов, меры предосторожности при работе с которой значительно отличаются от таковых для других широко используемых хроматографических колонок. Многие пользователи, даже внимательно прочитав инструкции к продуктам, все равно не понимают, как правильно активировать, использовать и хранить сахарные колонки, когда приобретают их впервые. Что еще более важно, сахарные колонки относительно дороги, и если они повреждаются из-за неправильного обращения, потери могут быть значительными.

В этой статье мы подробно рассмотрим ключевые аспекты использования сахарных колонок. Благодаря глубокому пониманию их характеристик и принципов работы, сахарные колонки перестанут быть сложным инструментом для хроматографистов.

Welch Xtimate Sugar-Ca Column

Уязвимости сахарных колонок

Сахарные колонки от Welch Materials плотно упакованы полимерными стационарными фазами в набухшем состоянии. При условии надлежащей предварительной обработки образца большинство проблем, возникающих во время эксплуатации, связаны с повреждением самой смоляной насадки.

Упаковочный материал в сахарной колонке в первую очередь уязвим к следующим условиям, которые мы подробно объясним:

1. Внезапное повышение или понижение давления в колонке.

Механизм: Смоляная насадка в набухшем виде чрезвычайно хрупкая. Внезапное падение или скачок давления могут привести к разрушению и смещению насадки внутри колонки, повреждая слой и изменяя хроматографическое поведение колонки. Кроме того, сломанные частицы насадки могут быть перенесены к выходному фриту, засоряя его и создавая дополнительное противодавление.

Распространенные причины: Общие причины резких изменений давления включают неисправности обратного клапана, поэтому прибор всегда следует регулярно проверять на правильность работы, накопление частиц во встроенном фильтре или предколонке, что приводит к повышению противодавления, чрезмерную пульсацию (скорость потока всегда должна изменяться постепенно), несоответствие подвижной фазы, отказы насоса, чрезмерный объем инъекции, утечки в системе и колебания комнатной температуры и т.д.

2. Давление в колонке превышает максимальное допустимое давление для насадки.

Максимальный расход в сахарных колонках Welch никогда не должен приводить к превышению рабочего давления 14 МПа. Если давление в колонке становится чрезмерно высоким, проверьте, не засорены ли встроенный фильтр, предколонка или сама сахарная колонка. Если встроенный фильтр или предколонка заблокированы загрязнениями, замените фильтрующую мембрану или картридж. Если заблокирована сама колонка, следуйте протоколам регенерации и очистки, изложенным в руководстве по эксплуатации колонки.

3. Введение органических растворителей в сахарную колонку.

Смоляной наполнитель, используемый в сахарных колонках, имеет различное поведение при набухании в органических растворителях по сравнению с водными подвижными фазами. Воздействие органических растворителей может привести к неправильному сжатию или расширению смолы, что приведет к разрушению слоя наполнителя и необратимому повреждению структуры колонки.

4. Чрезмерные перепады температуры по всему наполнителю.

Контроль температуры является критическим фактором, влияющим на срок службы и производительность сахарных колонок. Большие колебания температуры могут повредить слой наполнителя по нескольким механизмам:

  1. Неравномерное термическое расширение и сжатие: Когда различные части наполнителя испытывают разницу температур, они расширяются и сжимаются в различной степени. Это неравномерное термическое движение создает напряжение между частицами наполнителя, что может привести к их разрушению, деформации или ослаблению связей между частицами, что в конечном итоге нарушает внутреннюю структуру колонки.
  2. Влияние на стабильность стационарной фазы: Быстрые изменения температуры могут повлиять на химическую стабильность стационарной фазы в сахарной колонке. Например, определенные химические связи могут разрушаться под воздействием термического стресса, изменяя химические свойства стационарной фазы и тем самым снижая ее способность к разделению и удержанию аналитов.
  3. Разрушение слоя: Чрезмерные перепады температуры могут вызвать слишком сильное сжатие некоторых участков наполнителя, что приводит к локальному разрушению слоя. Это нарушает равномерное распределение наполнителя внутри колонки, искажает профиль потока и скорость подвижной фазы, снижает эффективность колонки и, в тяжелых случаях, делает колонку непригодной для использования.
  4. Образование пузырьков: Резкие изменения температуры могут изменить растворимость газов в подвижной фазе, что приводит к образованию пузырьков. Эти пузырьки препятствуют плавному потоку подвижной фазы через колонку, увеличивают колебания давления и наносят вред колонке. Например, работа сахарной колонки при высокой температуре с последующим слишком быстрым охлаждением или внезапным нагреванием после пребывания в холодной среде может легко вызвать эти проблемы и в конечном итоге разрушить колонку.

Основные правила эксплуатации

Чтобы предотвратить преждевременное разрушение слоя колонки и структурную деградацию, по возможности следует избегать неправильной эксплуатации. Рекомендуются следующие действия для обеспечения стабильной производительности и продления срока службы колонки, включая, но не ограничиваясь:

  • Промойте всю систему ВЭЖХ водой перед подключением сахарной колонки, удалив все возможные органические растворители и пузырьки воздуха из трубок.
  • Поддерживайте скорость потока 0,2–0,3 мл/мин до того, как термостат колонки достигнет заданной температуры, избегая чрезмерного давления.
  • После стабилизации температуры колонки на заданном уровне постепенно увеличивайте скорость потока до аналитической скорости с шагом 0,1 мл/мин. На каждом шаге ожидайте стабилизации давления, прежде чем переходить к следующему шагу, предотвращая большие импульсы давления, которые могут повредить колонку. То же правило шага 0,1 мл/мин применяется при снижении скорости потока.
  • Максимальная скорость потока никогда не должна приводить к превышению давления 14 МПа.
  • После использования всегда давайте колонке остыть до комнатной температуры, прежде чем останавливать насос. Затем извлеките колонку и храните ее в холодильнике при 4°C.
  • При извлечении колонки из холодильника дайте ей нагреться до комнатной температуры, прежде чем устанавливать ее в систему ВЭЖХ и подавать нагрев.
  • Тщательно дегазируйте подвижную фазу, чтобы обеспечить стабильную базовую линию.
  • После каждого использования тщательно промывайте колонку дистиллированной водой, чтобы полностью вытеснить подвижную фазу, содержащую соли. Если колонка не будет использоваться в течение длительного периода, храните ее в соответствии с протоколом длительного хранения в руководстве по эксплуатации.

Колонки Welch Sugar

Welch Materials предлагает две полимерные ионообменные сахарные колонки: Xtimate Sugar-H и Xtimate Sugar-Ca. Sugar-H в основном используется для разделения органических кислот, а также для определения рибавирина (указано в Китайской фармакопее), а Sugar-Ca демонстрирует превосходную производительность при разделении полисахаридов и полиолов.

Колонка Xtimate Sugar-H Xtimate Sugar-Ca
Диапазон pH 1.0 – 3.0 5.0 – 9.0
Степень сшивки 8% 8%
Противоион H+ Ca2+
Код USP L17 L19
Сопротивление давлению 14 МПа 14 МПа
Термостойкость 95 °C 95 °C
Скорость потока < 2 мл/мин (70 °C) < 2 мл/мин (70 °C)
Руководство по продукту
(Активация, плановая промывка, хранение, регенерация)
Руководство по эксплуатации Xtimate Sugar-H Руководство по эксплуатации Xtimate Sugar-Ca