La quête d'une performance LC maximale : Un lit de colonne bien garni

Lorsque les chromatographes recherchent des performances de séparation maximales sur leurs systèmes de chromatographie liquide (CL), un facteur clé est l'utilisation de colonnes CL avec une densité de lit de colonne tassée optimale. Les colonnes à noyau solide fabriquées avec un contrôle de qualité strict pour la densité de leur lit de remplissage permettent une efficacité, une stabilité mécanique et des performances optimales, quelles que soient les conditions de votre méthode.

L'évolution des colonnes garnies

L'introduction du système UPLC d'ACQUITY en 2004 a montré les avantages en termes de vitesse, de sensibilité et de résolution qui pouvaient être obtenus en utilisant des colonnes garnies de particules plus petites, inférieures à 2 µm, sur un instrument à faible dispersion.

De nombreux fournisseurs de colonnes LC proposent désormais des colonnes contenant des particules de plus petite taille afin d'améliorer les performances de séparation. Les colonnes contenant des particules de 2,x µm sont devenues populaires pour un grand nombre de flux de travail différents. Cette taille de particule permet d'améliorer l'efficacité de la colonne par rapport aux colonnes traditionnelles contenant des particules de plus de 3 µm, tout en générant des contre-pressions qui ne dépassent pas les limites de pression de la plupart des systèmes HPLC/UHPLC.

L'introduction de colonnes de 2,x µm remplies de particules à cœur solide a permis de faire progresser la technologie des particules en offrant une efficacité encore plus grande de la colonne. Les particules à noyau solide augmentent l'efficacité de la colonne en réduisant la diffusion longitudinale dans la colonne d'analyse, ce qui diminue la largeur des pics et se traduit par une efficacité accrue. Les colonnes à noyau solide présentent également des contre-pressions plus faibles par rapport aux colonnes équivalentes remplies de particules entièrement poreuses de taille similaire ; cela est dû à la capacité de tasser ces particules de manière "moins dense" ou à une porosité interstitielle plus élevée.

Avertissement : Toutes les colonnes garnies ne sont pas égales

L'objectif de chaque fournisseur de colonnes est de fabriquer des colonnes reproductibles, qui présentent les meilleurs rendements, avec les plus faibles contre-pressions et une stabilité mécanique à toute épreuve. Cependant, les différences dans les méthodes de production des colonnes LC peuvent avoir un impact significatif sur les performances de la colonne. La figure 1, qui illustre deux colonnes conditionnées simulées, met en évidence une colonne qui a été conditionnée de manière optimale et une colonne qui a été mal conditionnée. La principale différence entre les deux colonnes réside dans la formation du lit tassé ; les variations de la densité du lit tassé ont un impact significatif sur les performances de la colonne, tant en termes d'efficacité que de durée de vie.

Waters : Experts en fabrication de colonnes garnies

La véritable mesure de l'excellence pour Waters est de fournir en permanence des colonnes LC qui présentent une densité optimale du lit de garnissage et offrent la plus grande efficacité de colonne tout en maintenant une stabilité mécanique supérieure.

Le tableau 1 présente une comparaison de l'efficacité des colonnes (plaques USP), du facteur de queue et de la contre-pression pour les colonnes C18 CORTECS 2,7 µm de Waters par rapport au concurrent A : colonnes C18, 2,7 µm à noyau solide. Deux configurations de colonnes différentes, 2,1 x 50 mm et 4,6 x 50 mm ont été comparées dans cette étude.

Les résultats du tableau 1 montrent en moyenne une efficacité de colonne supérieure de 24% pour les colonnes CORTECS C18 par rapport aux colonnes concurrentes A : C18 2.7 µm à noyau solide pour les colonnes 2.1 x 50 mm et 4.6 x 50 mm. Les facteurs de traînée sont équivalents entre les quatre colonnes ; la contre-pression est équivalente pour la colonne 2.1 x 50 mm, mais la colonne concurrente A : C18, 2.7 µm 4.6 x 50 mm a montré ~20% de contre-pression en plus par rapport à la colonne CORTECS 4.6 x 50 mm. Bien que l'efficacité seule ne soit pas un indicateur d'une colonne bien remplie, la stabilité du lit de remplissage l'est.

Essai de stabilité du lit à colonne garnie

Les progrès des systèmes LC exigent que les colonnes fonctionnent aux pressions élevées qui peuvent être générées par les systèmes UHPLC modernes. Les changements soudains de pression à travers la colonne dus au cycle d'injection du système LC peuvent entraîner un léger déplacement du lit de garnissage d'une colonne et une défaillance prématurée.

Pour tester la stabilité du lit de garnissage des colonnes LC de Waters, un test accéléré de stabilité du lit de garnissage est utilisé pour garantir la stabilité mécanique, en simulant les cycles d'injection du système sur une colonne pendant la durée de vie de celle-ci. Pour ce test, les colonnes sont soumises à des impulsions de pression répétées qui simulent les extrêmes des cycles d'injection d'un système LC. L'efficacité de la colonne et la forme des pics sont mesurées de manière intermittente tout au long du test afin de suivre tout changement et d'évaluer la qualité du lit tassé.

La figure 2 montre les résultats du test de stabilité du lit tassé pour le concurrent A : colonnes à noyau solide C18, 2,7 µm 2,1 x 50 mm et 4,6 x 50 mm, comparées aux colonnes CORTECS C18, 2,7 µm de dimensions équivalentes. Comme vous pouvez le voir sur les résultats, il y a une perte significative d'efficacité au cours des cycles d'injection sur les colonnes C18, 2.7 µm solid-core concurrentes, indiquant un lit mal tassé.

• Efficacité initiale de la colonne plus faible pour le concurrent A : colonnes à noyau solide C18 de 2,7 µm.
• Complete Column failure at < 200 pressure cycles for both the Competitor A: C18 2.7 µm solid-core columns
• 50% loss in column efficiency at < 100 pressure cycles for both the Competitor A: C18 2.7 µm solid-core columns

Après le test de stabilité du lit tassé, les entrées des deux colonnes de 2,1 x 50 mm ont été ouvertes et inspectées. La figure 3 montre un vide important à l'entrée du lit tassé pour la colonne à noyau solide du concurrent A : C18 2,7 µm, ce qui indique clairement un lit tassé instable. La colonne CORTECS C18, 2.7 µm ne présente aucun vide.

Assurez une performance maximale et les meilleurs résultats de la méthode grâce à une colonne au remplissage optimal.

La qualité de votre colonne peut avoir de sérieuses répercussions sur les résultats de votre méthode et les performances de votre LC. Lorsqu'il s'agit de choisir un fournisseur de colonnes LC, tous les fournisseurs ne sont pas les mêmes, et tous ne fabriquent pas les mêmes colonnes haute performance. Dépenser un peu plus pour une colonne de meilleure qualité peut s'avérer payant sur le long terme, avec pour résultat plus d'analyses par colonne, des performances constantes, moins de dépannage, et la possibilité de pousser votre système LC à ses limites de fonctionnement, maximisant ainsi la productivité de votre laboratoire.

L'expertise de Waters en matière de conditionnement de colonnes, notamment dans la production de colonnes à haut rendement avec des densités de lit optimales, garantit que les colonnes sont conçues pour durer et ne s'effriteront pas sous la pression qu'un système UHPLC/HPLC peut exercer sur elles. Les colonnes CORTECS 2,7 µm sont conçues spécifiquement pour augmenter l'efficacité, fournir des contre-pressions de colonne plus faibles, et sont mécaniquement stables pour résister aux conditions de méthode les plus difficiles.

En savoir plus sur les colonnes CORTECS

Ressources supplémentaires :

• Téléchargez notre infographie CORTECS : La vérité sur le Solid Core
• Examinez les notes d'application :
  • Analyse de la dégradation forcée de l'oméprazole à l'aide de colonnes CORTECS 2.7 μm
  • Stabilité des performances des colonnes CORTECS 2,7 μm après des injections répétées de plasma précipité.