Nachhaltigkeit

Die Hardware einer Chromatographie-Säule besteht meistens aus Edelstahl. Die Herstellung von Edelstahl ist sehr energie- und somit auch kostenintensiv. Um Ressourcen und Energie zu sparen, bieten wir daher unseren MZ-Refill-Service an. Mit unserem Refill-Service nehmen wir alte, gebrauchte Hardware zurück und packen diese Hardware mit neuem Material. Dadurch werden sowohl die Ressourcen und Energie der Edelstahlproduktion als auch die Kosten für die Hardware gespart.

Mit dem MZ-Refill-Service können beispielsweise folgende Hardware-Systeme recycelt werden: MZ-Hardware, LiChroCART von Merck, Macherey-Nagel Hardware, Bischoff Hardware uvm.

Kontaktieren Sie uns um zu erfahren, ob wir auch Ihre verwendete Hardware wieder packen können!

Die Säulenauswahl ist ein weiterer entscheidender Faktor in der Nachhaltigkeit einer Methode. Typischerweise werden immer noch viele 250x4.6mm Säulen eingesetzt und sogar ältere Materialien wie z.B. LiChrospher und LiChrosorb kommen noch häufig zum Einsatz. Dabei haben modernere Phasen eine höhere Bodenzahl, wodurch die Säule kürzer werden kann, ohne wirklich an Auflösung zu verlieren. Werden dann noch Basen untersucht, müssen bei alten Phasen oft Modifier hinzugegeben werden, um ein starkes Tailing zu verhindern. Mit modernen basendeaktivierten Phasen wird die Zugabe solcher Modifier überflüssig. Dadurch können wiederum Ressourcen gespart werden. Außerdem haben manche alten Phasen wie LiChrosorb irreguläre (nicht sphärische) Partikel. Durch sphärische Partikeln sinkt der Gegendruck der Säule und die Effizienz nimmt gleichzeitig zu.

Neben moderneren Phasen können auch andere Partikeltechnologien zum Einsatz kommen. Hierzu zählt die UHPLC und die Core-Shell Technologie. Bei der UHPLC werden sub 2µm Partikel eingesetzt. Dies ermöglicht komplexe Trennungen mit 50mm langen Säulen in wenigen Minuten. Voraussetzung hierfür ist allerdings ein UHPLC fähiges System, welches mit den hohen Drücken umgehen kann. Auch die übrigen Bauteile (Kapillaren, Injektor und Detektor) müssen an die kleineren Säulen angepasst werden. Die Anschaffung einer UHPLC Anlage kostet natürlich Zeit und Geld aber kann im Verlauf kosten sparen, vorausgesetzt die Anlage kann effizient genutzt werden.

Neben der UHPLC Technologie kann auch die Core-Shell Technologie zum Einsatz kommen. Bei dieser Technologie besitzen die Partikel einen unporösen Kern und eine poröse Hülle. Durch diese Partikelmorphologie kann eine sub 2µm Teilchen Effizienz bei einem Gegendruck von 5µm Teilchen realisiert werden. Man kann von einer UHPLC Effizienz bei einem HPLC Gegendruck sprechen. Genauere Erklärungen zur Core-Shell Technologie finden Sie auf der Herstellerseite von Advanced Materials Technology, den Erfindern der Core-Shell Technologie.

Modernere HPLC-Anlagen verbrauchen in der Regel weniger Energie im Vergleich zu älteren. Ob sich jedoch die Anschaffungskosten und die damit notwendigen Ressourcen für eine neue Anlage lohnen, ist von Labor zu Labor unterschiedlich. Wenn eine Standardanalytik Tag und Nacht läuft, kann sich die Investition in eine neue Anlage schnell rechnen. Werden nur ab und zu Analyse gefahren, sollte geprüft werden, ob die Anschaffung auf der einen Seite wirtschaftlich ist und die Energieersparnisse die Ressourcen einer neuen Anlage rechtfertigen.

Durch kürzere und schmälere Säulen bei gleichzeitig kleineren Partikeln können erhebliche Anteile an Lösungsmittel gespart werden. Dadurch werden die Kosten für neue Lösungsmittel aber gleichzeitig auch der Abfall reduziert und die Kosten zur Entsorgung werden geringer, da weniger Abfall anfällt. Eine andere Möglichkeit die Umwelt zu schonen stellt die Verwendung von umweltfreundlicheren Lösungsmitteln dar. Dabei könnte Methanol anstatt Acetonitril eingesetzt werden. Methanol ist weniger toxisch und kann biologisch abgebaut werden. Jedoch muss immer bedacht werden, dass Methanol anstatt Acetonitril die Selektivität der Methode ändert. Dies kann positiv oder negativ sein. Daher kann nicht jede Methode mit Methanol gefahren werden.

Eine andere Möglichkeit zum Sparen von Lösungsmitteln ist ein Solvent Recylcer. Der Solvent Recycler kann hinter den Detektor platziert werden. Solange kein Peak detektiert wird, wird das Lösungsmittel nicht in den Abfall geleitet. Sobald ein Peak und dadurch eine “Verunreinigung” enthalten ist, kommt das Lösungsmittel in den Abfall. Dadurch können erhebliche Mengen an mobiler Phase nochmals genutzt werden. Dieser Ansatz funktioniert natürlich am besten bei isokratischen Methoden, da sich die Lösungsmittelzusammensetzung während des Laufes nicht ändert.

Die Wahl der Trenntechnik beeinflusst ebenfalls, wie Umweltfreundlich und Nachhaltig eine Methode ist. Bei der Normalphasenchromatographie kommen ausschließlich organische Lösungsmittel zum Einsatz. In der Umkehrphasenchromatographie wird Wasser und häufig Methanol eingesetzt. Diese Lösungsmittel machen die Umkehrphasenchromatographie umweltfreundlicher als die Normalphasenchromatographie. Eine weitere Möglichkeit stellt auch die Hydrophile Interaktionschromatographie dar (HILIC), die auch auf Wasser als Eluent setzt.

Eine andere Alternative ist die Superkritische Fluid Chromatographie (SFC). Bei dieser Trenntechnik wird überkritisches CO₂ als mobile Phase verwendet. Oft kommen dann noch Modifier wie Methanol zum Einsatz. Die SFC kann als Alternative zur Normalphasenchromatographie eingesetzt werden, was diese Methode besonders attraktiv macht. Ein Nachteil ist jedoch, dass eine spezielle HPLC-Anlage für diese Methode benötigt wird.