La dispersión es importante: Repensando cómo deben clasificarse los sistemas de LC

Durante más de cinco décadas se ha intentado mejorar el rendimiento de las separaciones por cromatografía líquida reduciendo el tamaño de las partículas de la fase estacionaria.

Sin embargo, las ventajas de hacerlo sólo pueden obtenerse si el instrumento de LC proporciona una cantidad adecuada de dispersión extracolumna (dispersión de bandas) en relación con el volumen de la columna que se utiliza.

La dispersión desempeña un papel fundamental en la maximización del rendimiento cromatográfico. A pesar de este hecho, a menudo se pasa por alto.

Sobre la propagación de la banda

A medida que una banda de analito se hace más ancha, la anchura del pico cromatográfico resultante aumenta. Esta banda de analito más ancha da lugar a un efecto de dilución que produce una disminución de la altura del pico acompañada de una pérdida de sensibilidad y resolución.

Por el contrario, cuando se minimiza la dispersión de las bandas, se consiguen bandas cromatográficas más estrechas, lo que se traduce en una mayor eficacia.

Pero suelo hablar de "presión" con mi representante de ventas

Aunque los materiales de venta de instrumentos convencionales suelen insistir mucho en el papel que desempeña la envolvente de presión/caudal en las separaciones, estas especificaciones tienen esencialmente poca relación con la potencia de separación real. En cambio, estos factores tienen más que ver con el diámetro de la columna o el tamaño de las partículas que se pueden acomodar en un determinado sistema de LC.

De hecho, al intentar acomodarse a la tan popularizada especificación de la envolvente de caudal/presión amplia, se aumenta el diámetro interior del tubo, lo que en realidad compromete el rendimiento cromatográfico porque aumenta la dispersión extracolumna.

Entonces, ¿qué es lo que me da mejor rendimiento?

El verdadero rendimiento de la separación se rige por la dispersión del sistema junto con una velocidad lineal que produce el mayor rendimiento posible para una columna analítica determinada.

Es importante entender cómo se define el "rendimiento" a la hora de seleccionar un sistema LC. Aunque la percepción actual es que el "rango de potencia" es la línea de demarcación dentro del mercado, la "dispersión" es la especificación que mejor representa la capacidad de rendimiento de separación de un sistema.

Cómo clasificar mejor los sistemas de LC

Por lo tanto, es conveniente clasificar los sistemas de LC en tres categorías distintas por orden de maximización del rendimiento:

• Los sistemas de HPLC [Cromatografía Líquida de Alta Eficacia ] suelen tener una dispersión de extracolumna de 30 µl o más, y están optimizados para funcionar con columnas empaquetadas en 4,6 mm de diámetro interior con partículas de más de 3 µm. La presión de funcionamiento típica no suele superar los 6.000 PSI y el caudal suele ser inferior a 3,0 mL/min.
• Los sistemas de UHPLC [cromatografía líquida de ultra alto rendimiento ] suelen tener una dispersión de columna adicional de entre 12 y 30 µl, y están optimizados para funcionar con columnas empaquetadas en 3,0 mm de diámetro interior con partículas no inferiores a 2,5 µm. La presión de funcionamiento típica suele oscilar entre 6.000 y 15.000 PSI, y el caudal suele ser inferior a 2,0 mL/min. Las características de dispersión, presión y caudal de estos sistemas los hacen idóneos para las modernas columnas de núcleo sólido de 2,7 µm.
• Los sistemas UPLC [UltraPerformance Liquid Chromatography ] suelen tener una dispersión de columna adicional no superior a 12 µl, y están optimizados para utilizar columnas empaquetadas en 2,1 mm de diámetro interior con partículas inferiores a 2,0 µm. La presión de funcionamiento típica suele oscilar entre 9.000 y 15.000 PSI, y el caudal suele ser inferior a 1,0 mL/min.

Veamos con más detalle estas tres categorías de sistemas de LC y cómo la dispersión, la escalabilidad del sistema y los costes operativos pueden informar sobre su próxima inversión en un instrumento de LC.

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