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La durée de vie d'une colonne chromatographique est une préoccupation considérable, car elle est directement liée aux coûts. Quels facteurs influencent la durée de vie d'une colonne ? Existe-t-il des méthodes pour prolonger cette durée de vie ?
Facteurs contributifs possibles
① Les conditions chromatographiques sont relativement extrêmes
② La colonne présente une mauvaise tolérance
③ L'échantillon est relativement contaminé
④ Aucune mesure de protection n'a été mise en œuvre
1. Les conditions chromatographiques sont relativement extrêmes
Les conditions chromatographiques sont considérées comme extrêmes lorsque :
① Le pH de la phase mobile est excessivement extrême ;
② La concentration de sel tampon dans la phase mobile est excessivement élevée;
③ La pression de la colonne est excessivement élevée;
④ La température de la colonne est excessivement élevée.
1. Les colonnes standard à base de silice tolèrent généralement des valeurs de pH comprises entre 2 et 6. En dessous de pH 2, la phase greffée peut s'hydrolyser et se détacher ; au-dessus de pH 7, le garnissage de silice peut se dissoudre et migrer.
Solution : Pour des exigences de pH extrêmes, utilisez des colonnes hybrides organiques avec une large tolérance au pH.
2. Concentration excessive de sels tampons dans la phase mobile :
① Les impuretés mécaniques dans les sels tampons peuvent également être élevées ; une filtration sur membrane des sels tampons est requise.
② À des concentrations élevées de sel tampon, une proportion excessive de phase organique dans les gradients peut provoquer une précipitation de sel, bloquant les mélangeurs, les injecteurs, les colonnes et les tubages.
Solution : Évitez une proportion excessive de phase organique, ou ajoutez 20 % d'eau à la phase organique.
3. Haute pression de colonne due à une viscosité élevée de la phase mobile :
Solvants à haute viscosité : par exemple, isopropanol, éthanol, dioxane, mélanges méthanol-eau
Solution : 1) Passer à une phase mobile de moindre viscosité ; 2) Réduire le débit ; 3) Augmenter de manière appropriée la température de la colonne ;
4. Les fabricants recommandent généralement des températures de colonne inférieures à 50°C, car une chaleur excessive peut réduire la durée de vie de la colonne.
Solution : Utiliser des colonnes organohybridées pour une meilleure tolérance thermique.
2. Problèmes de tolérance des colonnes
1. Les colonnes hybrides organiques, comme mentionné précédemment, présentent une tolérance supérieure aux fluctuations de pH et de température environnementales.
2. Les structures microporeuses au sein des matrices de silice, semblables aux fissures dentaires, provoquent facilement la rétention d'échantillons ou l'adsorption morte.
Solution : L'utilisation de techniques spécialisées pour minimiser la microporosité prolonge considérablement la durée de vie de la colonne.
3. Les colonnes de plus petite taille de particules sont plus susceptibles de subir une pression de colonne élevée
Solution : Utiliser des colonnes à noyau-shell à haute efficacité. Les colonnes à noyau-shell de taille de particule plus grande présentent une réduction d'efficacité minimale tout en offrant une plus grande tolérance aux augmentations de pression causées par la contamination.
3. L'échantillon est sale
Nous devons comprendre l'origine de l'échantillon—qu'il s'agisse d'un extrait de produit naturel, d'un échantillon biologique, d'un produit de fermentation ou d'un composé synthétique. Pour les extraits de produits naturels, notre travail préparatoire consiste à enrichir le composé cible en fonction de ses propriétés tout en éliminant les contaminants comme les pigments qui pourraient encrasser la colonne. Pour les échantillons biologiques—qui peuvent provenir de tissus, de sang, etc.
nous devons éliminer les composants qui encrassent la colonne tels que les phospholipides et les protéines tout en enrichissant les composants cibles de faible abondance. Pour les produits de fermentation, les nutriments tels que les sucres dans le bouillon de fermentation et les composants issus de cellules microbiennes lysées doivent être éliminés, tandis que les composants cibles à faible concentration sont enrichis. Pour les produits synthétiques, nous devons identifier les composants résiduels, les sous-produits et l'excès de matières premières dans la solution réactionnelle, en éliminant de manière appropriée les composants qui contaminent la colonne.
Solutions : ① Utiliser des méthodes d'extraction par solvant ou de précipitation pour l'élimination des impuretés ou l'enrichissement ; ② Pour de petits volumes d'échantillons, utiliser l'extraction en phase solide (SPE) pour la préparation des échantillons ; ③ Pour de grands volumes d'échantillons, utiliser des colonnes surdimensionnées pour adsorber les impuretés ou enrichir les composés cibles.
4. Protection de l'avant de la colonne
Sources de contamination de la colonne : ① Provenant de l'échantillon ; ② Provenant de la phase mobile.
Solutions : 1) Installez un filtre en ligne en amont de l'injecteur pour empêcher les contaminants de la phase mobile d'entrer dans la colonne ;
2) Placez une colonne de garde en amont de la colonne principale pour empêcher les contaminants tels que les substances fortement retenues dans l'échantillon d'entrer dans la colonne, tout en offrant une protection secondaire contre les contaminants de la phase mobile.