Разборные колонки для хроматографии среднего и низкого давления

Как ясно из названия колонки данного типа разбираются на составные части: на трубку и адапторы. Это свойство позволяет самостоятельно заполнять колонки  необходимым сорбентом. Практически все колонки для хроматографии низкого давления производятся именно в таком исполнении, как аналитические, так и препаративные. В ВЭЖХ данный вид колонок применяется в высокопроизводительных хроматографах (препаративных и промышленных). Адапторы бывают подвижные и не подвижные, и колонки, в зависимости от исполнения бывают с двумя неподвижными адапторами, с одним подвижным и одним неподвижным адапторам (самая распространенная комплектация) и с двумя подвижными адапторами.

Адапторы

Для удержания сорбента, поддержания постоянного внутреннего объема и создания равномерного и ламинарного потока ПФ через все поперечное сечение колонки используются адапторы.

Подвижные адапторы используются для регулирования внутреннего объема колонки. Принципиальная конструкция подвижного адаптора для аксиальных колонок представлена на риунке 2.

Рис. 2. Конструкция   адаптера. 1 — корпус; 2 — фильтр (мембрана); 3 — прижим; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — уплотнение трубки; 6 — гайка при­жима;   7— трубка для поступления (выхода) ПФ.

Материалы колонки

Материалы из которых выполнены составные части адаптора различаться могут сильно различаться в зависимости от цели и условий хроматографии. Так при ВЭЖХ практически все части как адапторов (даже мембрана), так и колонки выполняются из металла. При хроматографии низкого давления колонка зачастую выполняется из стекла, а детали адаптора из химически стойкой пластмассы (полиэтилена, тефлона и т.д.).

Набивка колонки

Набивка колонки - очень ответственный процесс, от качества выполнения которого практически полностью зависит успех дальнейшего эксперимента. Основной опасностью при набивке являются неоднородности, которые могут образоваться по разным причинам и привести к размыванию пиков и, в конечном итоге, к неудовлетварительному результату хроматографии. Неоднородности могут образовываться от:

1) неравномерного заполнения колонки в результате слишком быстрого осаждения сорбента или неравномерности осаждающего потока;

2) посторонних включений в сорбент (пузырьки воздуха, грязь, колонии микроорганизмов и т.д.);

3) неоднородности размеров гранул сорбента.

Для недопущения неравномерного заполнения колонки необходимо заполнять колонку однородной, свежеприготовленной  суспензией постепенно добавляя новые порции суспензии до заполнения сорбентом требуемого объема колонки, после этого следует установить верхний адаптор не допуская образования пузырьков воздуха и пустить поток подвижной фазы для окончательного осаждения сорбента. Следует отметить, что для достижения нужного результата обязательным условием является чистота мембран и одинаковая проницаемость по всей площади.

Посторонние включения такие как грязь и колонии микроорганизмов образуются в результате неправильных условий хранения или неправильной регенерации сорбента и предупреждаются только полным соблюдением регламента или заменой сорбента. Пузырьки воздуха могут образовываться в двух случаях: при слишком интенсивном суспензировании или при неаккуратном вливании суспензии в колонку. В обоих случаях происходит расплескивание суспензии и таким образом происходит захват трудноотделимых пузырьков. Зачастую, в данном случае необходимо перенабивать колонку.

Неоднородноти размеров гранул встречаются при использовании сорбентов старых марок, экспериментальных сорбентов или использованных ранее сорбентов, в которых присутствует мелкодисперсная фракция разрушенных гранул. При всех приведенных случаях необходимо производить отмучивание (декантацию) суспензии.  Для этого разбавленную суспензию набухшего, промытого и переведенного в нужный буфер (см. ниже) сорбента заливают до­верху в мерный цилиндр, объем которого в 5—6 раз больше, чем объем упакованного влажного сорбента, и дают ему осесть до того момента, когда между слоем сорбента и мутной жидкостью над ним обозначится резкая граница. Гранулы смолы или сефадексов оседают относительно быстро — за несколько минут (в зависимости от их среднего размера), а целлюлоза — медленнее (за 10—30 мин). Жид­кость над осадком вместе со взвешенными в ней мелкими частицами отсасывают и отбрасывают. Снова дополняют цилиндр буфером, осторожно палочкой взмучивают осадок по всему объему цилиндра и повторяют описанную операцию до тех пор (3—5 раз), пока жид­кость над только что образовавшимся осадком не будет совершенно прозрачной. Затем выжидают еще некоторое время (до полного осе­дания слоя сорбента), измеряют его высоту линейкой и отсасывают буфер — на этот раз не полностью, а до такого уровня, чтобы слой жидкости составлял половину высоты осадка. Такое соотношение при взмучивании позволяет получить кашицу («slurry»), консистен­ция которой наиболее удобна для заливки в колонку.

В преперативной хроматографии (особенно ВЭЖХ) для забивки колонки используют гидравлические системы, позволяющие равномерно уплотнять сорбент и удерживать его в заданном объеме во время хроматографии. В этом случае, для достижения оптимального результата необходимо строго придерживаться руководства производителя по используемому при упаковке давлению на сорбент. В случае отклонений от заданных условий упаковки может произойти или пережатие сорбента (при превышении давления), или образовываться полотсти (при меньшем давлении).