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Der erfolgreiche Einsatz von total porösen 1.8 um · PDF fileDer erfolgreiche Einsatz von total porösen 1.8 um Partikel und teilporösen Poroshell Säulen in 400, 600 und 1200 bar

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  • Der erfolgreiche Einsatz von total porsen 1.8 um Partikel und teilporsen Poroshell und teilporsen Poroshell Sulen in 400, 600 und 1200 bar LC-Systemen

    Dr. Ulrike JegleProduktspezialistinSulen und Verbrauchsmaterialien

  • Was ist das Geheimnis der U/HPLC-Partikel?

    Gemeinsamkeiten und Unterschiede:Poroshell 120 superficial Partikel

    Page 2

    Poroshell 120 superficial Partikel total porse 1.8 um Partikelin Theorie und Praxis

  • Theoretische Bodenhhe

    H = A + B/u + C x u

    grosse Partikel kleine Partikel

    1.8 um

    Je kleiner die theoretische Bodenhhe HETP

    desto besser die Auflsung R!

    Poroshell 120

    Voraussetzung ultra-schnelle und ultra-effizienteU/HPLC kleinste Partikel

    Page 3

    Theoretische Bodenhhe

    HETP

    Linearer Fluss u

    Mehrwegs-Term

    Eddy Diffusion

    Resulting Van-Deemter Kurve

    Massentransfer

    H = A + B/u + C x u

    u opt

    H min

    Longitudinale Diffusion

  • C Term der van Deemter Kurve: Massentransfer

    Abweichungen im Diffussionspfad in die Poren der Partikel

    Page 4

    Porses Partikel

    Statische mobile Phase

  • Gross, total porser Partikel

    Klein, total porser Partikel

    300 Poroshell 5 m fester Kern, porse Schicht

    Die Diffusionsgeschw. grosser Biomolekle ist Faktor 10 kleiner verglichen zu kleinen Moleklen

    Partikeltyp Bodenzahl

    Page 5

    ReduzierterDiffusionspfad

    0.25 m2.5 m5 m 1.8 m

    ReduzierterDiffusionspfad

    Poroshell 120 2.7umfester Kern, porse Schicht

    0.5 m

    ReduzierterDiffusionspfad

  • Die Kerne besitzen eine uniformeGrsse und eine glatte Oberflche

    Dies fhrt zu einer engenPartikelgrssenverteilung engerals das mit total porsen Partikelnmglich wre

    Ein Coacervation Prozess wird in einem

    Herstellung von Poroshell 120 Partikeln

    Page 6

    Ein Coacervation Prozess wird in einemeinzigen Schritt durchgefhrt, nicht wiesonst blich in einemMehrschichtprozess.

    In einem Coacervation Prozess werdenkleine Sol-Partikel aggregiert um den Partikel zu formen.

    Massentransfer und Eddy Diffusion werden optimiert.

  • Pla

    te H

    eig

    ht

    Verschiedene Diffusionspfade

    A Term: Eddy Diffusion

    Page 7

    Pla

    te H

    eig

    ht

    Lineare Geschwindigkeit

    verschiedene Lnge Packqualitt

    A Term Eddy Diffusion / Mehrwegsdiffusionabhngig von Partikelgrsse, Partikelgrssenverteilung, Packqualitt des Betts

  • PartikelgrssenverteilungTotal Porse Partikel und Poroshell 120 Partikel

  • Van Deemter Plot 2.7 um Poroshell Partikel (120 A) - total porse 1.8um (80A)

    van Deemter

    0.0015

    0.002

    0.0025

    0.003

    HE

    TP

    (cm

    )

    Eclipse Plus C18, 3.5 m

    Eclipse Plus C18, 1.8 m

    Poroshell 120 C18, 2.6umPoroshell 120 C18, 2.6 m

    Poroshell 120 C18, 2.7 m

    Page 9

    0

    0.0005

    0.001

    0.0015

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

    Flow rate (mL/min)

    HE

    TP

    (cm

    )

    Poroshell erreicht ca. 90% der Trenneffizienz von sub2 micron Partikeln

  • 40,0

    50,0

    60,0

    70,0

    Pea

    k C

    apac

    ity

    Average Peak Capacity

    Poroshell 120 EC C18

    Peakkapazitt2.7 um Poroshell Partikel (120 A) - total porse 1.8um (80A)

    June 17, 2011Confidentiality Label

    10

    0,0

    10,0

    20,0

    30,0

    0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

    Pea

    k C

    apac

    ity

    Flow Rate (ml/min) scaled gradient

    Competitor C18 2.5 um

    Eclipse Plus C18 5 um

    Eclipse Plus 3.5 um

    Eclipse Plus C18 1.8 um

    Formel: Pc=1+ (tp-to)/1.699*(pw @ half height).

  • Poroshell 120 EC C182 ml/min 220 BarPc Ave=54

    minminminmin0 1 2 3 4 5 6

    mAUmAUmAUmAU

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0.35

    6

    0.70

    7

    1.34

    9

    1.81

    5

    3.04

    4

    4.17

    1

    4.41

    0

    4.54

    1

    4.86

    3

    5.28

    6

    5.51

    95.

    605

    6.14

    4

    Eclipse Plus C18 RRHTmAUmAUmAUmAU

    Peakkapazitt2.7 um Poroshell Partikel (120 A) - total porse 1.8um (80A)Sulen: 4.6 x 50mm Flussrate: 2 mL/min

    June 17, 2011Confidentiality Label

    11

    minminminmin0 1 2 3 4 5 6

    Eclipse Plus C18 RRHT2 ml/min 364 BarPc Ave=61

    minminminmin0 1 2 3 4 5 6

    mAUmAUmAUmAU

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0.34

    8

    0.76

    4

    1.53

    1

    2.04

    2

    3.30

    9

    4.38

    8

    4.62

    6

    4.78

    1

    5.17

    7

    5.47

    9

    5.72

    75.

    809

    6.31

    7

    Probe: Hydroquinone, Resourcinol, Catechol, Phenol, 4-Nitrophenol, p-Cresol, o-Cresol, 2-nitrophenol, 3,4 di methyl phenol, 2,3 di methyl phenol, 2,5 di methyl phenol, 1-napthol

    2 ml/min

    Time % B

    1 1 5

    2 8.5 60

    3 10 60

    4 11 5

    Bedingungen: Compounds were combined in equal volumes to yield approximately 0.1 mg/ml in Wasser, 10ul InjektionSule: 4.6 x 50 mm, A: 0.1 % Ameisensure in Wasser, B: Acetonitril, Detektion: 270 nm, no reference

  • Rckdruck : superficial total pors2.7um Poroshell 120 ca. 40% kleiner als 1.8um total pors

    400

    500

    600

    Pressure, 60/40 CH3CN/H2O

    Agilent Poroshell 120 EC-C18, 3.0 mm x 100 mm, 2.7 um

    (USCFX01009)

    Ascentis Express

    Poroshell 120 EC-C18

    Kinetex1.8 um

    June 17, 2011

    Confidentiality Label12

    0

    100

    200

    300

    0 2 4 6 8 10 12

    Pre

    ssu

    re (

    ba

    r)

    u (mm/s)

    (USCFX01009)

    Supelco Ascentis Express C18, 3.0 mm x 100 mm, 2.7 um

    (USKJ001754)

    Phenomenex Kinetex C18, 4.6 mm x 100 mm, 2.6 um

    (501286-43)

    Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 mm x 100 mm, 1.8

    um (USUYB01455)

    Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 mm x 100 mm, 3.5

    um (USUXV01435)

    3.5 um

  • Rckdruck: Poroshell 120 - Sub 2-micron

    Poroshell 120

    EC-C18

    2.7 um

    P = 332 Bar

    Sulen: 4.6 x 100 mmA: Wasser 0.1% AmeisensureB: Acetonitrile 0.1% AmeisensureGradient 2 ml/minInitial 8 % B10 min 30% B275 nm 2mm FlusszelleInjektion: 10 uL Agilent 1200 SL 40 C

    1. Hydroquinon2. Resorcinol3. Catechol4. 4-Nitrophenol5. p-cresol6. o-cresol7. 2-Nitrophenol8. 2,3 Dimethyl

    phenol9. 2,5 Dimethyl

    phenol10. 1-Naphthol

    10

    12

    34 5

    67

    8

    9

    Agilent RRHT zeigt einen geringeren Rckdruck als die meisten sub 2um Sulen, aber fr Poroshell 120 ist er noch geringer.

    Page 13

    min0 2 4 6 8 10

    min0 2 4 6 8 10

    RRHT Eclipse Plus C18

    1.8 um

    P = 510 Bar

    10

    4 56 7

    8

    9

    12

    3

    Poroshell 120 liefert hnliche Effizienz wie sub 2-micron aber bei geringerem Rckdruck.

  • Beladbarkeit der Poroshell 120

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    Pe

    ak

    Wid

    th (

    s)

    Acid Loading with Benzoic Acid

    Agilent Poroshell 120 EC-C18, 3.0 mm x 100 mm, 2.7 um

    (USCFX01009)

    Supelco Ascentis Express C18, 3.0 mm x 100 mm, 2.7 um

    (USKJ001754)

    Phenomenex Kinetex C18, 4.6 mm x 100 mm, 2.6 um pKa = 4.19

    June 17, 2011

    Confidentiality Label14

    0

    0,1

    0,2

    0,01 0,1 1 10 100

    Pe

    ak

    Wid

    th (

    s)

    Concentration of Benzoic Acid (mg/mL)

    Phenomenex Kinetex C18, 4.6 mm x 100 mm, 2.6 um

    (501286-43)

    Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 mm x 100 mm, 1.8

    um (USUYB01455)

    Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 mm x 100 mm, 3.5

    um (USUXV01435)

    85% 25 mM Na2HPO4 Puffer, pH 3.0 15% Acetonitril

    275 nm, 30 C

    pKa = 4.19

    Superficially porse und total porse Sulen eine hnliche Beladbarkeit.

  • Beladbarkeit der Poroshell 120

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    Pe

    ak

    Wid

    th (

    s)

    Base Loading with Dextromethorphan

    Agilent Poroshell 120 EC-C18, 3.0 mm x 100 mm, 2.7 um

    (USCFX01009)

    Supelco Ascentis Express C18, 3.0 mm x 100 mm, 2.7 um

    (USKJ001754)

    pKa = 8.3

    June 17, 2011

    Confidentiality Label15

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,001 0,01 0,1 1

    Pe

    ak

    Wid

    th (

    s)

    Concentration of Dextromethorphan (mg/mL)

    (USKJ001754)

    Phenomenex Kinetex C18, 4.6 mm x 100 mm, 2.6 um

    (501286-43)

    Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 mm x 100 mm, 1.8

    um (USUYB01455)

    Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 mm x 100 mm, 3.5

    um (USUXV01435)

    80% 25 mM Na2HPO4 Puffer, pH 3.0 20 % Acetonitrile205 nm, 30 C

    Superficially porse und total porse Sulen eine hnliche Beladbarkeit.

  • Peakform und Tailingfaktor Qualittskriteriumstationrer Phasen

    mAU

    60

    80 Poroshell 120

    Poroshell 120 EC C18 Tf = 1.48Ascentis Express Tf = 2.68Kinetex Tf = 4.78

    Amitryptilin

    June 17, 2011Confidentiality Label

    16

    min0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

    0

    20

    40 KinetexAscentis Express

    Sulen: 4.6 x 50mm, Mobile Phase: 20 mM 40% Na2HPO4, pH 7.00 60% Acetonitril Flussrate: 1.5 mL/minProbe: 2 uL Injektion von 250 ug/mL Amitriptylin, 50 ug/mL Uracil in H2O/CH3CN (9:1) Temp: 24C Deteckor 254nm, 2-uL Flusszelle

  • Poroshell 120 Sulen fr HPLC und UHPLC:

    80-90% der Trenneffizienz von sub 2um bei ~40-50% geringerem Rckdruck Partikelgrsse: 2.7um Fritte: 2um Porengrsse fr minimiertes

    Verstopfungspotential

    Beschreibung: P