La dispersion est importante : Repenser la façon dont les systèmes LC devraient être catégorisés


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Depuis plus de cinq décennies, on tente d'améliorer les performances des séparations par chromatographie liquide en réduisant la taille des particules de la phase stationnaire.

Cependant, les avantages de cette méthode ne peuvent être réalisés que si l'instrument LC fournit une quantité appropriée de dispersion extra-colonne (étalement de bande) par rapport au volume de la colonne utilisée.

La dispersion joue un rôle essentiel dans l'optimisation des performances chromatographiques. Malgré ce fait, elle est souvent négligée.

Sur l'étalement de la bande

Lorsqu'une bande d'analyte devient plus large, la largeur du pic chromatographique qui en résulte augmente. Cette bande de substance à analyser plus large entraîne un effet de dilution qui produit une diminution de la hauteur du pic accompagnée d'une perte de sensibilité et de résolution.

Inversement, lorsque l'étalement des bandes est minimisé, on obtient des bandes chromatographiques plus étroites, d'où une efficacité accrue.

Mais je parle généralement de "pression" avec mon représentant commercial.

Alors que les documents de vente des instruments conventionnels insistent souvent sur le rôle que joue l'enveloppe de pression/débit sur les séparations, ces spécifications ont essentiellement peu d'influence sur le pouvoir de séparation réel. En revanche, ces facteurs jouent davantage sur le diamètre de la colonne ou la taille des particules qui peuvent être acceptées sur un système LC donné.

En fait, en essayant de s'adapter à la spécification très populaire de la large enveloppe débit/pression, le diamètre intérieur de la tubulure est augmenté, ce qui compromet en fait les performances chromatographiques car cela augmente la dispersion extra-colonne.

Alors qu'est-ce qui me donne de meilleures performances ?

Les véritables performances de séparation sont régies par la dispersion du système associée à une vitesse linéaire qui permet d'obtenir les meilleures performances possibles pour une colonne analytique donnée.

Il est important de comprendre comment la "performance" est définie dans le choix d'un système LC. Alors que la perception actuelle est que la "gamme de puissance" est la ligne de démarcation sur le marché, la "dispersion" est la spécification qui représente le mieux la capacité d'un système en matière de performance de séparation.

Comment mieux catégoriser les systèmes LC

Il est donc approprié de classer les systèmes LC en trois catégories distinctes, par ordre de maximisation des performances :

  • Les systèmes HPLC [High Performance Liquid Chromatography] ont généralement une dispersion extra-colonne de 30 µL ou plus, et sont optimisés pour utiliser des colonnes de 4,6 mm de diamètre interne avec des particules supérieures à 3 µm. La pression de fonctionnement typique ne dépasse généralement pas 6 000 PSI et le débit est souvent inférieur à 3,0 ml/min.
  • Les systèmes UHPLC [Ultra High Performance Liquid Chromatography] ont généralement une dispersion de colonne supplémentaire comprise entre 12 et 30 µL, et sont optimisés pour utiliser des colonnes de 3,0 mm de diamètre interne avec des particules d'au moins 2,5 µm. La pression de fonctionnement typique se situe généralement entre 6 000 et 15 000 PSI, et le débit est souvent inférieur à 2,0 mL/min. Les caractéristiques de dispersion, de pression et de débit de ces systèmes les rendent idéalement adaptés aux colonnes modernes à noyau solide de 2,7 µm.
  • Les systèmes UPLC [UltraPerformance Liquid Chromatography] ont généralement une dispersion extra-colonne ne dépassant pas 12 µL, et sont optimisés pour utiliser des colonnes de 2,1 mm de diamètre interne avec des particules de moins de 2,0 µm. La pression de fonctionnement typique se situe généralement entre 9 000 et 15 000 PSI, et le débit est souvent inférieur à 1,0 ml/min.

Examinons de plus près ces trois catégories de systèmes LC et comment la dispersion, l'évolutivité du système et les coûts opérationnels peuvent influencer votre prochain investissement dans un instrument LC.

 

La gamme d'instruments de chromatographie liquide analytique de Waters est conçue pour répondre à vos exigences de fiabilité, de robustesse et de reproductibilité.
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