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2D HPLC

Peakkapazität

Vereinfacht kann die Peakkapazität für die eindimensionale Chromatografie mit einem linearen Lösungsmittelgradienten mit Gleichung 1 beschrieben werden:

Abb.
Gleichung 1

Hierbei bedeuten Pc die theoretische Peakkapazität des Systems, tGtg die Gradientenzeit und w die mittlere Peakbreite. Obwohl es in der wissenschaftlichen Literatur deutlich komplexere Formeln zur Berechnung der Peakkapazität gibt, ist diese einfache Gleichung für die praktischen Anwendungen sehr gut geeignet, die Peakkapazität direkt aus dem Chromatogramm abzuschätzen. Gleichung 1 liegt die Annahme zugrunde, dass die mittlere Peakbreite über das gesamte Elutionszeitfenster konstant ist.

Ein möglicher Weg, die Peakkapazität zu erhöhen, liegt in der Verlängerung der analytischen Säule. Dabei kann im einfachsten Fall eine längere Säule verwendet oder alternativ zwei identische Säulen über einen totvolumenarmen Verbinder miteinander gekoppelt werden. Theoretisch erhöht sich dabei die Peakkapazität proportional bzw. additiv zur Länge. (Abb. 1) gibt den beschriebenen Sachverhalt exemplarisch wieder.

Abb.1
Das duale Arbeitsschutzsystem

Erhöhung der Peakkapazität durch Verlängerung der Trennstrecke

1) kurze Säule mit einer Peakkapazität von 10;

2) ängere Trennsäule mit einer Peakkapazität von 15;

3) Kopplung zweier kurzer Säulen mit einer Gesamtpeakkapazität von 20.

Die Grenzen dieses Ansatzes bei Anwendung der eindimensionalen HPLC werden bei der Betrachtung des Chromatogramm-Ausschnitts in (Abb. 2) ersichtlich.

Abb.2
Chromatogramm-Ausschnitt eines Pestizidstandards

Dargestellt sind die durch Dekonvolution hervorgehobenen extrahierten Ionenspuren. Die überlagerte Linie repräsentiert das Totalionenstrom-Chromatogramm.

Eine vollständige chromatografische Auftrennung aller im angegebenen Retentionszeitfenster eluierenden Verbindungen ist weder durch die Änderung der Selektivität des Phasensystems noch durch die Erhöhung der Trenneffizienz möglich. Lediglich durch die Anwendung eines zweidimensionalen HPLC-Verfahrens kann die Peakkapazität signifikant erhöht werden. Dabei wird das in (Abb. 3) gezeigte Prinzip angewandt, bei dem zwei Systeme mit möglichst unterschiedlichen Selektivitäten miteinander gekoppelt werden.

Abb.3
Erhöhung der Peakkapazität basierend auf der Kopplung zweier selektiv unterschiedlicher Systeme.

News vom GIT Laboratory Journal

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