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Trenntechniken
Bei der Flüssigchromatographie werden Komponenten einer Probe durch Trennung voneinander isoliert und identifiziert. Es stehen eine Vielzahl an Trenntechniken zur Verfügung zu denen Sie in den folgenden Kategorien Grundlagen mit technischen Informationen sowie Herstellerübersichten finden. Wir erläutern, wie diese Techniken funktionieren und welche Chromatographiesäulen Sie benötigen, um das best mögliche Ergebnis bei Ihrer analytischen Fragestellung zu erzielen. Sollten Sie Unterstützung benötigen oder Hilfe bei der Säulenauswahl, so stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Unter unseren Technischen Daten finden Sie auch Auswahlhilfen, um die Suche nach der passenden Trentechnik zu vereinfachen.
- Affinitätschromatographie
- Hydrophobe Interaktionschromatographie (HIC)
- Größenausschluss SEC/GPC
- Hydrophile Interaktionschromatographie (HILIC)
- Ionenaustauschchromatographie
- Ionenausschlusschromatographie
- Ionenchromatographie
- Ligandenaustauschchromatographie
- Mixed Mode Phasen
- Normalphasen Chromatographie
- Supercritical Fluid Chromatography
- Reversed-Phase Chromatographie
- Chirale Chromatographie
- Mittelpolare Phase
Technische Daten
Wie wähle ich die richtige Trenntechnik in der Flüssigchromatographie aus?
Auswahl anhand des Ziels der Analyse
Zunächst ist es entscheidend das Ziel einer Analyse festzulegen. Das Ziel kann dabei bereits entscheidend für die Auswahl der richtigen Trenntechnik sein.
- Größenverteilung eines Polymers → Größenausschluss SEC/GPC
- Ladungsvariantenanalyse von Proteinen/Antikörpern → Ionenaustauschchromatographie
- Analyse kleiner Ionen → Ionenchromatographie
- Trennung chiraler Verbindungen (Enantiomerentrennunug) → Chirale Chromatographie
Auswahl anhand der chemischen Natur der Analyten
Soll eine bestimmte Art an Analyten untersucht werden, ist die Wahl der richtigen Trenntechnik essentiell. Dabei ist die Wahl nicht immer eindeutig und hat verschiedene Vor- und Nachteile.
Organische Verbindungen mit keiner bis sehr geringer Polarität
Zu dieser Verbindungsklasse zählen reine Kohlenwasserstoffe, Lipide, Carotenoide, Tocopherole, etc. Grundsätzlich kann hierunter alles verstanden werden, was sich nicht in Wasser, Methanol oder anderen polaren Lösungsmitteln lösen lässt. Da sich die Löslichkeit nur auf unpolare Lösungsmittel beschränkt, kommen Trenntechniken zum Einsatz, bei denen unpolare Lösungsmitteln verwendet werden.
- Normalphasenchromatographie
- Nicht-wässrige Umkehrphasenchromatographie
- Supercritical Fluid Chromatographie (SFC) (Nachteil: spezielle Anlage notwendig)
Organische Verbindungen mit geringer bis hoher Polarität
Hierzu gehören Verbindungen wie zahlreiche Pharmazeutika, kleine biologische Verbindungen, Essensbestandteile, Aroma- und Duftstoffe, Konservierungsmittel und viele weitere Stoffklassen. Solche Verbindungen lassen sich in Wasser bzw. in Mischungen aus Wasser und einem polaren Lösungsmittel wie Acetonitril oder Methanol lösen. Daher sind diese Verbindungen ideal für die Umkehrphase geeignet. Besitzen die Analyten höhere Polaritäten, können spezielle Umkehrphasen-Säulen eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um polar modifizierte Säulen (Polar embedded oder Polar endcapped).
Hochpolare Verbindungen (polar oder ionisch)
Zu den hochpolaren bzw. ionischen Verbindungen zählen z.B. organische Säuren, Amine, Kohlenhydrate (Zucker), Nucleobasen und Nucleoside. Bei dieser Art von Verbindungen kann der pH-Wert teilweise eine sehr große Rolle spielen (organische Säuren).
- Hydrohpile Interaktionschromatographie (HILIC)
- Normalphasenchromatographie
- Ionenpaar Umkehrphasenchromatographie
- Umkehrphasenchromatograpie mit polaren Modifizierungen
- Spezielle Technik für organische Säuren: Ionenausschlusschromatographie
- Spezelle Technik für Kohlenhydrate (Zucker): Ligandenaustauschchromatographie
Ionische Verbindungen
Bei ionischen Verbindungen kann es sich um permanente Ionen oder um ionisierbare Verbindungen handeln. Für ionisierbare Analyten ist die Kontrolle des pH-Wertes entscheidend für die Wahl der Trenntechnik.
- kleine permanente Ionen → Ionenchromatographie
- ionische Verbindungen (auch Säuren/Basen) → Ionenaustauschchromatographie
- Hydrophile Interaktionschromatographie (HILIC)
- Ionenpaar Umkehrphasenchromatographie
Verbindungen mit amphiphilen Eigenschaften
Verbindungen mit amphiphilen Eigenschaften sind Analyten, die sowohl hydrophile als auch lipophile Eigenschaften aufweisen. Dies könnte z.B. ein geladener Kopf und ein großer unpolarer Rest sein. Hierzu gehören bspw. Phospholipide und Detergenzien. Solche Verbindungen sind schwer zu analysieren. Bei schwierigen Analyten, die verschiedene Eigenschaften aufweisen, können Mixed Mode Phasen sehr hilfreich sein. Die Wechselwirkung kann dabei z.B. die Umkehrphase und den Ionenaustausch beinhalten und zeigen so einzigartige Selektivitäten.
Organische Polymre
Bei organischen Polymeren handelt es sich um Biopolymere (Proteine, Peptide) oder um synthetische Polymere (Polyethylene, Polystyrol, etc.). Hier spielt wieder das Ziel der Analytik eine wichtige Rolle.
- Trennung nach der Größe: Biopolymere und wasserlösliche Polymer → Gel-Filtrations-Chromatographie (GFC)
- Trennung nach der Größe: wasserunlösliche Polymere → Gel-Permeations-Chromatographie (GPC)
- Trennung nach der Ladung → Ionenaustauschchromatographie
- Trennung durch polare Wechselwirkungen → Hydrophile Interaktionschromatographie (HILIC)
- Trennung durch hydrophobe Wechselwirkungen → Umkehrphasenchromatographie (RP)
- Trennung von Proteinen durch hydrophobe Wechselwirkungen → Hydrophobe Interaktionschromatographie (HIC)
Chirale Verbindungen
Bei der Trennung von chiralen Verbindungen (Enantiomeren) kann eine achirale Phase mit einem chiralen Zusatz in der mobilen Phase verwendet werden. Jedoch hat sich die Methode mit einer chiralen stationären Phase etabliert und eine Vielzahl an unterschiedlichen chiralen Selektoren ist verfügbar. Da die Auswahl der geeigneten Phase für die Trennung sehr schwierig vorhersagbar ist, empfiehlt sich hier zunächst eine Literaturrecherche bzw. Applikationssuche bei den Herstellern. Ebenfalls werden Screenng-Services von verschiedenen Herstellern angeboten. Hierbei unterstützen wir Sie gerne. Kontaktieren Sie uns!
Anorganische Verbindungen
In der HPLC bedeuten anorganische Verbindungen meist Ionen. Dabei handelt es sich um Ionen wie Li+, Na+, K+, Ca2+, etc. Neben Kationen können auch Anionen analysiert werden wie z.B. Cl-, Br-, CO32-, SO42-, etc.
Graphische Darstellung der Auswalhilfe anhand der chemischen Natur der Analyten
Auswahl anhand des Octanol/Wasser Verteilungskoeffizienten
Der Octanol/Wasser Verteilungskoeffizient (P) beschreibt die Hydrophobizitä einer Verbindung. Dabei geht es um die Verteilung der Verbindung in einem Gemisch aus Octanol und Wasser.
- log P > 0: hydrophob
- log P < 0: hydrophil
Die P Werte sind für viele Verbindungen bekannt oder können mittels verschiedener Programme ermittelt werden. Der log P Wert legt dann die entsprechende Trenntechnik fest.
- log P < -3: Ionenaustausch, Ionenpaar Umkehrphase
- -4 < log P < 1: Hydrophile Interaktionschromatographie (HILIC), Normalphase, Ionenpaar Umkehrphase
- -1 < log P < 5: Umkehrphasenchromatographie
- log P > 5: nicht wässrige Umkehrphasenchromatographie
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