Warum ist die Filtration von Probe und mobiler Phase bei HPLC-Analysen so entscheidend?
Filtern ja oder nein?
Ernsthafte Probleme bei der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) können durch die Beobachtung frühzeitiger Warnsignale und eine routinemäßige Wartung vermieden werden. Die meisten Austauschaktionen von HPLC-Teilen, wie das Wechseln von Pumpendichtungen, sind für jeden als notwendige Wartungsmaßnahmen erkennbar. Die Wartung der an der Filtration von Proben und mobiler Phase beteiligten Teile ist jedoch ebenso wichtig.
Die Filtration von Proben und mobiler Phase ist eine einfache und kostengünstige Maßnahme, welche die Lebensdauer der Verschleißteile an einem HPLC-System verlängert, die Abnutzung des Systems reduziert und es intakt hält. Indem sich Analysten die Folgen einer nicht ordnungsgemäß durchgeführten Filtration vor Augen führen, können sie sich mit den frühzeitigen Warnzeichen von Filtrationsproblemen vertraut machen und durch langwierige Reparaturen und Ersatzteile verursachte Kosten und Ausfallzeiten vermeiden.
Welches ist der geeignete Filtertyp?
Die Injektion sauberer Proben verlängert die Lebenszeit von Injektor und Säule. Mithilfe von Einweg-Spritzenfiltern werden Verunreinigungen durch Partikel und Bakterien aus den Proben entfernt. Einweg-Spritzenfilter gibt es in verschiedenen Größen (4–25 mm) und Porengrößen (0,2–1,0 μm). Spritzenvorsatzfilter bestehen aus einer in ein Kunststoffgehäuse gefassten Membran, die über einen Luer-Lock-Anschluss direkt an einer Spritze befestigt werden können. Die Proben werden gefiltert, indem Flüssigkeit in die Spritze aufgezogen, der Filter aufgesetzt und anschließend die Probenflüssigkeit durch den Filter in ein Fläschchen gepresst wird. Um die physikalische und chemische Variabilität von Produkten verschiedener Hersteller zu reduzieren, sollten die Produkte für die Filtration von Probe und mobiler Phase vom selben Hersteller stammen
Für HPLC-Anwendungen wird in der Regel ein Filter mit einer Porengröße von 0,45 μm empfohlen, während zum Entfernen bakterieller Verunreinigungen oder für UHPLC-Anwendungen die Porengröße 0,2 μm gewählt werden sollte. Für stark mit Partikeln durchsetzte Proben bietet Pall Filter an, in denen eine Membran mit großer Porengröße mit einer Membran mit einer kleineren Porengröße in einem Produkt kombiniert ist. Auch Filter mit schwacher Proteinbindung und sterile Filter sind erhältlich. HPLC-Injektoren gibt es in verschiedenen Ausführungen: mit Septum, ohne Septum als Stopped-Flow-Gerät und mit manuellen oder automatisierten Ventilen. Meist wird ein Injektor mit Ventil verwendet. Ein Injektor sollte eine reproduzierbare Einbringung der Probe gewährleisten.
Durch die Filtration von Proben und Lösungsmitteln werden Blockierungen, Kratzer und Leckagen bei Injektoren mit einem niedrigen Injektionsvolumen verhindert. Wird die Dosierschleife oder der Probenauslass blockiert, kommt es zu einem hohen Gegendruck und das Befüllen der Schleife wird erschwert. Auch kleine Totvolumen zwischen Ventilinjektor und Säule zur Verringerung der Bandenverbreiterung können blockieren. Weitere Probleme bei der HPLC können verursacht werden durch nicht kompatible oder beschädigte Injektorkomponenten, variable Probenvolumen, Leckagen und erhöhten Systemdruck. Unter Verwendung von Filtern sollten sachgemäß angepasste und saubere Injektoren 5.000 Injektionszyklen standhalten.
Für die Auswahl des richtigen Filters sollte man wissen, welche Filter mit welchen Lösungsmitteln kompatibel sind und die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Filters kennen. Zu diesen Eigenschaften zählen Porengröße, Porenverteilung, Filterdicke, extrahierbare Substanzen, hydrophobe/hydrophile Eigenschaften, Bindungseigenschaften, Pyrogenität, Gas- und Flüssigkeitsflussrate, Berstfestigkeit, Autoklavierbarkeit, Porengröße und nominale Partikelretention. Ein ungeeigneter Filter könnte dazu führen, dass extrahierbare Substanzen die Analyseergebnisse verfälschen. Durch extrahierbare Substanzen verursachte Fehler bei chromatographischen Analysen umfassen Probenabsorption, Co-Elution und irrelevante Spitzenwerte.
Wie finde ich den passenden Filter?
- Handelt es sich bei Ihrer Filteranwendung um ein automatisiertes oder manuelles Verfahren?
- Welche chemische Kompatibilität muss der Filter aufweisen?
- Welcher effektive Filterbereich (EFA) wird für die Filtration benötigt?
- Welche Porengröße sollte für eine effektive Filtration verwendet werden?
Zusammenfassung
Die Filtration von Proben und mobiler Phase ist eine einfache und kostengünstige Maßnahme, welche die Lebensdauer der Verschleißteile an einem HPLC-System verlängern kann. Mit einem Grundwissen darüber, wie eine geeignete Filtration verschiedenen Komponenten eines HPLC-Systems zugute kommen kann, und durch die Auswahl des richtigen Filters können Labore Zeit und Kosten durch unerwartete Reparaturen und den Austausch von Teilen vermeiden.
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