KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

Welke flash-kolom past het best bij je applicatie?

Flash-chromatografie is een eenvoudige, vaak geautomatiseerde opzuiveringstechniek. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een stationaire vaste fase (kolom) en een mobiele vloeistoffase. De juiste keuze van solventen en kolom zijn van groot belang om de scheiding tot een succes te maken. In dit artikel wordt een stappenplan behandeld die je helpt met het maken van de juiste kolomkeuze.

De keuze van de kolom bij flash-chromatografie hangt af van de fysische eigenschappen van de componenten die je op wilt zuiveren. Dat begint bij het bepalen van welke chromatografie methode je wilt gebruiken: normal phase chromatografie of reversed phase chromatografie. Dit hangt voor een belangrijk deel samen met de oplosbaarheid van je componenten. Indien ze oplosbaar zijn in apolaire solventen, dan is normal phase chromatografie de beste optie. Zijn ze daarentegen oplosbaar in een alcohol of water, dan is reversed phase chromatografie de aangewezen techniek.

 

Stationaire fase

De te kiezen stationaire fase hangt af van de polariteit van de component. Indien de keuze op normal phase valt, dan is een studie met TLC (dunne laag chromatografie) aan te raden, om uit te maken met welke solventen je het beste scheiding kunt bewerkstelligen.

De normal phase chromatografie heeft als voordeel dat organische solventen vaak vluchtig zijn en daardoor gemakkelijk zijn in te dampen na de opzuiveringsstap. Daarnaast zijn de kolommen veelal gunstig geprijsd. Een nadeel is dat organische solventen relatief duur zijn in aanschaf en slecht zijn voor het milieu. Voor reversed phase kan je zowel TLC als HPLC gebruiken voor optimalisering van de scheiding. Een voordeel hier is dat je vaak gebruik maakt van goedkope solventen en de kolommen geschikt zijn voor hergebruik. Componenten kunnen ook worden geclassificeerd in groepen. In de tabel is een overzicht weergegeven van een aantal veelgebruikte componentgroepen en de mogelijke stationaire fasen.

 

Nog meer keuzemomenten

Ook de volgende parameters zijn van belang om te komen tot een optimale kolomkeuze:

Irregulaire of sferische deeltjes

Irregulair materiaal is vele malen goedkoper dan sferisch materiaal. Dit heeft te maken met het productieproces. Indien er bij de optimalisering voldoende resolutie wordt verkregen, volstaat het gebruik van irregulair materiaal. Bij kritische scheidingen kan er beter met sferisch materiaal gewerkt worden.

Deeltjesgrootte

Hoe kleiner de deeltjes des te beter zal je scheiding zijn. Je moet echter wel rekening houden met tegendruk. Sommige flash-systemen kunnen maar een beperkte tegendruk aan. Ook voor de hardware van de flash-kolommen geldt dat ze een maximale drukbestendigheid hebben.

Poriegrootte

De poriegrootte wordt weergegeven in Ångström (Å). Voor kleine moleculen volstaat een poriediameter van 50 tot 100 Å. Echter voor de scheiding van grote moleculen (bijvoorbeeld peptiden en eiwitten) gebruik je doorgaans een poriegrootte die ligt tussen 200 en 400 Å.

Oppervlakte

Het oppervlakte is gerelateerd aan het aantal, diameter, en volume van de poriën en wordt weergegeven in m2/g. Bij een groter oppervlak is er meer interactie mogelijk tussen dragermateriaal en de component, wat leidt tot een hogere belaadbaarheid van de kolom. Het is van groot belang om de maximale beladingscapaciteit te benutten. Hierdoor is het mogelijk om de De te kiezen stationaire fase hangt af van de polariteit van de component. methode te optimaliseren naar de correcte kolomdimensie.

Sinds kort kan je via Bart’s blog (www.barts-blog.net) allerlei praktische tips over chromatografie
vinden, waaronder de keuze van flash-kolommen. Deze blog is een initiatief van Bart Denoulet,
Business Area Manager Purification bij Büchi Labortechnik AG, die al meer dan 35 jaar ervaring
heeft in chromatografie en opzuivering. De man op de foto is Peter Näf, een collega van Bart
in het ‘Purification team’.

 

Er zijn tegenwoordig materialen verkrijgbaar met zeer hoge beladingscapaciteit (tot 30% van de massas van het packingsbed). Door hier optimaal gebruik van te maken bespaar je niet alleen tijd (kortere run), maar –nog belangrijker– ook kosten van de solventen. Daarnaast is het mogelijk om met kleinere, en dus goedkopere, kolommen te werken. Uiteraard moet bij maximale belading voldoende resolutie aanwezig zijn tussen de component en de onzuiverheden. Voor gecoate kolommen (reversed phase) geldt overigens een lagere maximale belaadbaarheid. Deze ligt veelal tussen de 3 en 5%. Dit is het gevolg van het feit dat een gedeelte van het oppervlak is bezet door functionele groepen.

Keuzehulp

Veel bedrijven hebben tools ontwikkeld die je helpen om tot de keuze van de juiste kolom te komen. Een voorbeeld hiervan is de recent geïntroduceerde ‘FlashPure Scout’ tool van Büchi Labortechnik. Deze tool, die oplossingen genereert op basis van de ruim 170 verschillende kolommen in het Büchi-assortiment, kan op twee manieren worden gebruikt. Ingeven van het bestelnummer geeft een overzicht van alle relevante eigenschappen van de betreffende kolom. De optie ‘configureer’ brengt je via de selectie van verschillende opties tot de optimale keuze voor je toepassing.

 

Büchi Labortechnik

www.buchi.nl

https://flashpurescout.buchi.com

www.barts-blog.net

Met de ‘FlashPure Scout’ tool kan de optimale keuze worden gemaakt voor de te gebruiken flash-kolom voor het opzuiveren van een bepaalde component.

BLIKVANGERS

CONTACT

ABONNEMENT