انواع ستون HPLC

انتخاب ستون HPLC مناسب یکی از حیاتی‌ترین و در عین حال چالش‌برانگیزترین مراحل در توسعه متد (Method Development) و اجرای تست‌های کروماتوگرافی در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت، داروسازی و پژوهشی است. قلب تپنده هر دستگاه کروماتوگرافی مایع باعملکرد بالا، ستون آن است؛ جایی که جداسازی واقعی مولکول‌ها رخ می‌دهد.

اگر در هنگام خرید ستون کروماتوگرافی به پارامترهایی نظیر نوع فاز ساکن، سایز ذرات، طول و قطر داخلی توجه نکنید، ممکن است با پیک‌های پهن، افت فشار غیرمجاز یا عدم جداسازی پیک‌های هم‌پوشان مواجه شوید. در این مقاله تخصصی از نانوسایز، قصد داریم به زبان ساده اما کاملاً علمی، انواع ستون‌های HPLC و نکات کلیدی انتخاب آن‌ها را بررسی کنیم.

۱. نقش ستون در سیستم HPLC چیست؟

ستون HPLC لوله‌ای استیل (معمولاً گرید استیل ۳۱۶) است که با ذرات متخلخل (عموماً سیلیس) یا غیرسیلیسی پر شده است. به این ذرات و پوشش شیمیایی روی آن‌ها فاز ساکن (Stationary Phase) می‌گویند. وقتی نمونه همراه با حلال (فاز متحرک) با فشار از درون ستون عبور می‌کند، مولکول‌های مختلف بر اساس میزان میل ترکیبی‌شان با فاز ساکن و متحرک، با سرعت‌های متفاوتی حرکت کرده و از هم جدا می‌شوند.

 کیفیت و خلوص سیلیس به کار رفته در بستر ستون، تعیین‌کننده مقاومت در برابر پدیده انحلال سیلیس در pHهای بالا و تقارن پیک‌ها (به ویژه برای ترکیبات بازی) است.

۲. دسته‌بندی ستون‌های HPLC بر اساس نوع فاز ساکن (Stationary Phase)

برای انتخاب انواع ستون HPLC، نخستین قدم شناخت ماهیت شیمیایی نمونه (قطبی، غیرقطبی، یونی یا کایرال) است:

الف) ستون‌های فاز معکوس (Reversed-Phase Columns – RP)

محبوب‌ترین و پرکاربردترین ستون‌ها در آزمایشگاه‌های دنیا (بیش از ۷۰٪ آنالیزها). در این ستون‌ها، فاز ساکن غیرقطبی و فاز متحرک قطبی (مخلوط آب و متانول/استونیتریل) است.

• ستون C18 (ODS): پرفروش‌ترین ستون جهان. مناسب برای طیف وسیعی از ترکیبات دارویی، آفت‌کش‌ها و ترکیبات آلی با قطبی متوسط تا کم.
• ستون C8: آب‌گریزی کمتری نسبت به C18 دارد و برای مولکول‌هایی که بازداری بسیار شدیدی روی C18 دارند (زمان بازداری کوتاه‌تر) استفاده می‌شود.
• ستون فنیل سیلان (Phenyl-Hexyl): حاوی گروه‌های آروماتیک؛ گزینش‌پذیری عالی برای ترکیبات دارای حلقه‌های بنزنی، ترکیبات پی-کونژوگه و ایومرهای ساختاری از طریق برهم‌کنش‌های پای-پای (π−π\pi-\piπ−π).

ب) ستون‌های فاز نرمال (Normal-Phase Columns – NP)

در این مدل، فاز ساکن قطبی (مانند سیلیکای خالص یا سیانوری) و فاز متحرک غیرقطبی (مانند هگزان یا ایزوپروپیل اتیل) است. بیشتر برای جداسازی ایزومرهای ساختاری، ترکیبات بسیار غیرقطبی یا نمونه‌های محلول در حلال‌های آلی کاربرد دارد.

ج) ستون‌های تبادل یونی و HILIC

• ستون‌های HILIC (کروماتوگرافی تعامل آب‌دوست): جایگزین مدرن فاز نرمال برای آنالیز مولکول‌های بسیار قطبی، اسیدهای آمینه و قندها با استفاده از فاز متحرک حاوی آب و درصد بالای استونیتریل.

۳. پارامترهای کلیدی در مشخصات ستون HPLC

هنگام بررسی کاتالوگ‌ها و مشخصات ستون، با اصطلاحات زیر روبه‌رو می‌شوید که در خرید تأثیر مستقیم دارند:

1. اندازه ذرات (Particle Size):

• ذرات ۵ میکرون (5 μm5\,\mu m5μm): استاندارد برای HPLCهای سنتی؛ فشار معکوس کمتر، مناسب برای متدهای عمومی و طول عمر بالا.
• ذرات ۳ میکرون (3 μm3\,\mu m3μm): راندمان و رزولوشن بالاتر، مناسب برای جداسازی‌های دقیق‌تر (با ایجاد فشار بیشتر در سیستم).
• ذرات ساب-۲ میکرون (<2 μm<2\,\mu m<2μm): مختص سیستم‌های UHPLC برای دستیابی به سرعت و کارایی فوق‌العاده.

1. ابعاد ستون (طول و قطر داخلی – ID):

• ستون‌های استاندارد تحلیلی معمولاً طول ۱۵ یا ۲۵ سانتی‌متر با قطر داخلی ۴.۶ میلی‌متر دارند.
• ستون‌های باریک (Narrowbore با قطر ۲.۱ میلی‌متر) مصرف حلال را تا ۷۵٪ کاهش داده و برای اتصال به دستگاه‌های LC-MS ایده‌آل هستند.

جدول مقایسه‌ای: انتخاب سریع فازهای رایج

پرسش‌

۱. چگونه بفهمیم چه زمانی باید ستون HPLC را تعویض کنیم؟

افت فشار شدید، دو شاخه شدن پیک‌ها (Tailing/Splitting)، کاهش شدید زمان بازداری (Retention Time) و افزایش پهنای پیک از نشانه‌های پایان عمر ستون هستند. استفاده از پیش‌ستون (Guard Column) به طور چشمگیری این زمان را به تعویق می‌اندازد.

۲. تفاوت اصلی ستون C18 و C8 چیست؟

زنجیر کربنی C18 دارای ۱۸ اتم کربن و C8 دارای ۸ اتم کربن است. C18 قدرت نگهداری (Retention) بالاتری دارد، در حالی که C8 برای ترکیباتی که روی C18 خیلی دیر شسته می‌شوند، زمان آنالیز را کوتاه‌تر می‌کند.

۳. برای استعلام قیمت و خرید ستون HPLC از کجا اقدام کنیم؟

گروه نانوسایز تأمین‌کننده معتبر انواع ستون‌های کروماتوگرافی اورجینال از برندهای جهانی است. جهت استعلام قیمت روز و دریافت مشاوره تخصصی متد، با کارشناسان ما در تماس باشید.