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Chromatographie Was ist schnelle Chromatographie?

| Autor / Redakteur: Bernward Rittgerodt* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

In einer Zeit, in der Produktivität so hoch gehandelt wird, wie niemals vorher, ist natürlich auch eine schnelle Analytik gefragt. Was heißt aber schnelle Analytik? Wie schnell muss schnelle Analytik denn sein? Am Beispiel der Chromatographie sollen Trends dargestellt werden.

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Mit der schnellen Chromatographie können bei vielen Applikationen bessere Ergebnisse erzielt werden.
Mit der schnellen Chromatographie können bei vielen Applikationen bessere Ergebnisse erzielt werden.
(Bild: Institute of Chemical & Engineering Sciences)

Jeder wird der Meinung sein, dass schnelle Chromatographie nicht zu Lasten der Richtigkeit der Analysen gehen darf und so preiswert wie möglich sein sollte. Aber schon dann gibt es viele verschiedene Antworten auf die Forderung nach schneller, richtiger und preiswerter chromatographischer Trennung.

Als erstes stellt sich die Frage nach der geforderten Auflösung, d.h. wie viel Substanzen müssen getrennt werden.

Bei einer sehr großen Anzahl von zu trennenden Peaks ist sicherlich die Gaschromatographie die Methode der Wahl, denn die Kapillargaschromatographie erlaubt durch hohe Trennstufenzahlen der Säulen die Auftrennung einer Vielzahl von Peaks. Allerdings sollten die Substanzen unzersetzt flüchtig sein, was natürlich eine deutliche Limitation sein kann.

Geschwindigkeit der Trennung auf die anderen Analyseschritte abstimmen

Eine alternative, speziell bei geladenen Teilchen, ist hier die Kapillarelektrophorese. Aber schon hier kommt das Problem der Probenvorbereitung zum Tragen. In der CZE sowie bei den HPLC-Methoden ist eine gute Probenvorbereitung häufig unerlässlich. Das bedeutet aber auch, dass bei CZE sowie UPLC oder UHPLC die Trennung nicht schneller zu sein braucht, als die Probenvorbereitung.

Nun hat sich in den letzten Jahren immer mehr ein Trend zu Online-Probenvorbereitung durchgesetzt, der aber bei den Kapillarmethoden nur schwer zu verifizieren ist. Die UPLC, UHPLC, CZE und ähnliche Methoden sind also im Wesentlichen bei Trennungen gefragt, die ohne Probenvorbereitung auskommen können; und selbst dann braucht die Trennung nicht schneller sein, als der Autosampler injizieren kann!

HPLC ioskratisch optimieren

Benötigt man aber eine Probenvorbereitung ist nach wie vor die klassische HPLC mit max 3mm ID Säulen die Methode der Wahl, da man mit konventionellen, nicht speziell optimierten Geräten mit all den Optimierungsproblemen , die in der Praxis auftauchen, arbeiten kann.

Schnell und preiswert heißt hier nun, dass das Gerät preiswert sein sollte und man sorgfältig prüfen muss, in wieweit die Software unbedingt alle FDA-Anforderungen erfüllen muss, denn es gibt ja auch außerhalb der pharmazeutischen Analytik genügend Probleme, die mit einer einfacheren, dafür aber deutlich preiswerteren Software bearbeitet werden können.

In jedem Fall sollte man aber versuchen, die Trennung isokratisch zu optimieren, da hier das größte Zeitersparnispotenzial liegt, nicht zuletzt auch wegen der Rekonditionierungszeit Außerdem kann man durch Einsatz von Solventrecyclern die Elutionsmittelkosten deutlich senken. Moderne Säulenkopplungstechniken wie z.B. die POPLC ermöglichen isokratische Trennungen, wo es vorher nur Lösungen mittels Gradienten gab, da man praktisch den Gradienten weg vom Eluenten hin zu der Säule transferiert.

Chromatographie ohne Probenvorbereitung

Letztendlich gibt es aber auch chromatographische Methoden, die in vielen Fällen ohne Probenvorbereitung auskommen. Hier ist zunächst einmal eine fast vergessenen „elekrochromatographische Methode“, die Isotachophorese (ITP) zu nennen, bei der es durchaus möglich ist, Ketchup oder Senf direkt zu injizieren und trotzdem eine zuverlässige Bestimmung diverser Ionen zu erhalten.

Zum Schluss existiert mit der Dünnschichtchromatographie eine Methode, bei der man weit mehr als zehn Proben parallel in weniger als 15 min trennen kann, ausreichend genau quantifizieren kann und auch hier keinerlei Probenvorbereitung benötigt, da man die Platte eben nur einmal benutzt, dokumentiert und verwirft. Moderne DC-Techniken erlauben heutzutage selbst die Kopplung mit der MS.

Man sieht also, dass es viel Kriterien gibt, die zu bedenken sind, bevor man sich für scheinbar moderne Methoden entscheidet, die in jedem Fall teuer, aber nicht immer die optimale Problemlösung sind.

* B. Rittgerodt: Brimus Consulting -Marketing, 87645 Schwangau

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