【ISCO】RediSep®正相色谱柱的最佳流速

一、应用概述

液相色谱柱具有一个理想的流速或流速范围，在这个范围内，色谱柱的效率蕞高。衡量色谱柱性能的这一指标通常被称为范迪姆特曲线，在该曲线中，将理论塔板高度（HETP）与流速作图。在这种情况下，对于给定的色谱柱，塔板数被绘制成与流速的关系图。峰越窄，理论塔板数就越多。通过色谱柱的流速优化以获得最大的理论塔板数。

低流速会因扩散而降低柱效率。扩散是由于样品在通过检测器之前,于管道和色谱柱中停留的时间过长而导致的。

在高于理想流速的情况下，效率会因湍流而损失。湍流的影响与扩散相同。结果峰在基部变宽并呈现圆顶形状。在某些情况下，色谱柱可能会在效率下降之前出现超压的情况。

二、一般方法

正相色谱柱安装在ISCO CombiFlash® Sq 16x上，该设备被编程以运行不同的流速。正相双峰标准是4-甲氧基苯乙酮和苯乙酮。流动相A是己烷，流动相B是乙酸乙酯。对标准品进行理论塔板数分析，并将塔板数与流速作图。每种色谱柱尺寸都有一个针对该尺寸优化的冲提流速。在任何单一运行中，流速是口隹一被改变的参数，以建立效率曲线。

通过使用氯仿作为流动相并注射庚烷作为未保留的标准品，可以确定正相色谱柱的有效柱体积。从注射到检测的时间间隔是仪器和色谱柱的空白体积。扣除仪器的空白体积后，剩余部分即为色谱柱的有效间隙空白体积。

三、分析结果

RediSep 4克正相色谱柱

根据所述方法，测定的色谱柱体积为4.8 mL。这些色谱柱的最佳流速约为18 mL/min。4克色谱柱具有非常灵活的流速范围，在该范围内（16-22 mL/min）性能非常相似，并且可以使用更宽的范围（12-25 mL/min）。这是通过使用标准品测试色谱柱确定的。通过改变流速，可以改变色谱柱的效率，从而改变理论塔板数，然后将这些数据与流速作图（图1）。

图1：4克正相效率曲线

RediSep 12克正相色谱柱

根据所述方法，测定的色谱柱体积为16.8 mL。最佳流速约为30 mL/min。12克色谱柱具有非常灵活的流速范围，在该范围内（25-40 mL/min）性能非常相似，并且可以使用更宽的范围（15-50 mL/min）。这是通过使用标准品测试色谱柱确定的。通过改变流速，可以改变色谱柱的效率，从而改变理论塔板数，然后将这些数据与流速作图（图2）。

图2：12克正相效率曲线

RediSep 40克正相色谱柱

根据所述方法，测定的色谱柱体积为48 mL。在效率曲线中，通过在多种流速下采集数据以最小化变异性。所使用的标准品是40克正相双峰标准。40克色谱柱具有非常灵活的流速范围，最佳性能出现在35-40 mL/min，而更宽的可用范围是25-50 mL/min。这是通过使用标准品测试色谱柱确定的。通过改变流速，可以改变理论塔板数，然后将这些数据与流速作图（图3）。

图3：40克正相效率曲线

RediSep 120克正相色谱柱

根据所述方法，测定的色谱柱体积为192 mL。在效率曲线中，通过在多种流速下采集数据以最小化变异性。所使用的标准品是120克正相双峰标准。120克色谱柱具有非常灵活的流速范围，最佳性能出现在75-95 mL/min，而可用范围是60-120 mL/min。上限流速的决定因素显然是背压而不是色谱柱性能。这是通过使用一致的标准品测试色谱柱确定的。通过改变流速，可以改变理论塔板数，然后将这些数据与流速作图（图4）。

图4: 120克正相效率曲线

四、总结

RediSep 4克正相色谱柱的柱体积为4.8 mL，最佳流速约为18 mL/min，范围为16-22 mL/min。

RediSep 12克正相色谱柱的柱体积为16.8 mL，最佳流速约为30 mL/min，范围为25-40 mL/min。

RediSep 40克正相色谱柱的柱体积为48 mL，最佳流速约为40 mL/min，可用范围为25-50 mL/min。

RediSep 120克正相色谱柱的柱体积为192 mL，最佳流速约为85 mL/min，范围为60-120 mL/min。

表1包含了有关在运行结束时清除色谱柱中溶剂所需的空气吹扫时间的附加参数。使用时，固体样品负载筒也必须进行吹扫。对于5克筒尺寸，空气吹扫时间需增加1分钟；对于25克尺寸，需增加2.5分钟。