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GPC/SEC mit Dreifachdetektion (24): Was muss - Analytik News

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erschienen auf www.analytik-news.de, 10.02.2008
GPC/SEC mit Dreifachdetektion
Tipps & Tricks Ausgabe Nr. 24
Was muss man bei der Säulenkalibration beachten?
Problemstellung
Wir betreiben in unserem Labor eine GPC/SEC-Anlage
mit Dreifachdetektion. Da einige unserer Proben aufgrund
eines geringen dn/dc-Wertes kein gutes Signal in der
Lichtstreuung erzeugen, werten wir diese Proben mittels
einer Säulenkalibration aus, wobei wir je nach
Aufgabenstellung relative Molekulargewichte gegen
Polymerstandards ermitteln oder absolute Molekulargewichte über eine universelle Kalibration mit
Viskositätsdetektion.
Frage
Worauf muss geachtet werden, wenn man die
Molekulargewichte von Polymer- und Biopolymerproben
mittels einer Säulenkalibration auswertet?
Lösung
Arbeitet man in der GPC/SEC mit einer Säulenkalibration,
so hängt die Qualtität der resultierenden Ergebnisse
maßgeblich von der Qualität der Kalibrierkurve ab. Diese
wiederum hängt von der Qualität und Anzahl der
verwendeten Standards ab. Hier gilt es einige wichtige
Dinge zu beachten:
- Es sollten möglichst eng verteilte Polymer- oder
Biopolymerstandards
verwendet
werden.
Die
Polydisperisität der Standards (Mw/Mn) sollte ≤ 1,1 sein
- Es sollten nur sehr gut charakterisierte Standards
verwendet werden
- Es muss der Mp-Wert (Peak-Molekulargewicht) des
Standards für die Molekulargewichtskalibrierung
angegeben werden und nicht etwa der Mw- oder Mn-Wert
- Es müssen genügend Standards verwendet werden um
die Trenncharakteristik der Trennsäule(n) gut abbilden zu
können. In der Regel sind dazu 8-12 Standards
notwendig
- Die Standards müssen den gesamten zu messenden
Bereich abdecken.
Im Bereich der organischen GPC/SEC findet man neben
den bekannten Polystyrolstandards eine Reihe weiterer,
gut charakterisierter Standards verschiedenster Art. Im
Bereich der wässrigen GPC/SEC ist die Auswahl deutlich
kleiner. Meist werden hier PEO-Standards oder PullulanStandards verwendet. Dextrane eignen sich aufgrund
Ihrer oft recht hohen Polydispersität und Ihrer
undefinierten Verzweigungsstruktur weniger.
Welcher Fit für die Anpassung der Kalibrationskurve
gewählt werden sollte, ist meist dem Anwender
überlassen. In der Regel eignet sich ein Fit dritter
Ordnung sehr gut, da dieser recht gut den theoretischen
Verlauf der Kalibrationskurve beschreibt. In bestimmten
Fällen kann aber auch ein Fit erster oder fünfter Ordnung
sinnvoll sein. Wichtig ist, dass die zu messende Probe
möglichst vollständig innerhalb der Kalibrierkurve liegt, da
nahezu jede Software den Bereich außerhalb der
Standards extrapoliert. Daher kann es zu Verfälschungen
des Ergebnisses kommen, wenn sich die Probe in diesen
Bereich erstreckt.
Zu der Thematik der Messung von relativen
Molekulargewichten gegen Polymerstandards existiert
auch eine DIN-Vorschrift: DIN 55672-1 (für THF als
Laufmittel), DIN 55672-2 (für DMAc als Laufmittel) und
DIN 55672-3 (für Wasser als Laufmittel). In dieser
Vorschrift sind etliche Parameter wie z. B. die maximale
Basisliniendrift im RI-Detektor, Anforderungen an die
Kalibrierstandards und vieles mehr aufgeführt.
Schlussfolgerung
Auch wenn die Technik der so genannten konventionellen
oder relativen GPC/SEC mit Säulenkalibration sehr
einfach erscheint, gibt es doch eine Reihe von wichtigen
Punkten, die beachtet werden müssen damit exakte und
reproduzierbare Ergebnisse erhalten werden können.
Trivial ist ein konstanter und exakter Fluss des Eluenten
(gute Pumpe), wichtig ist aber auch die Qualität und
Anzahl der verwendeten Standards und natürlich der
Trennsäulen. So kann man z. B. mit einer zu geringen
Zahl an Standards ggf. eine sehr „schöne“
GPC/SEC mit Dreifachdetektion
Tipps & Tricks Ausgabe Nr. 24
Kalibrationskurve erzeugen, leider resultieren daraus aber
unter Umständen falsche Resultate. Ebenso kann die
verwendete Software das Ergebnis beeinflussen, da oft
bestimmte Parameter wie Extrapolationsroutinen oder
Fitroutinen verwendet werden, ohne dass der Anwender
diese im Detail kennt.
Author: Dr. Gerhard Heinzmann,
Viscotek, a Malvern company
Abb.1: Breit verteilte Polystyrolprobe mit überlagerter
Säulenkalibrierung (mit Fit dritter Ordnung)
Data File: PS2 2K BROAD (5-2.vdt) Method: cc-g h-1-0009 .vcm
19,9
21,6 45
19,0
18,4 00
18,0
14,0
13,0
Refracti ve In dex Respo nse (mV)
Refractive Index Response
15,0
12,0
11,0
..........
16,1 00
13,8 00
11,5 00
.
9,20 0
6,90 0
4,60 0
2,30 0
0,00 0
Log Molecular Weight
16,0
-2,300
-4,600
10,0
-6,900
9,0
-9,200
8,0
-11,50 0
7,0
-13,80 0
6,0
Log Molecular Weight
17,0
-16,10 0
5,0
-18,40 0
4,0
-20,70 0
-23,00 0
3,0
-25,30 0
2,0
-27,60 0
1,0
-29,90 0
0,0
-32,20 0
-1,0
-34,50 0
-1,9
-36,64 5
11,8 4 12 ,5 13,0 13,5 14,0 1 4,5 1 5,0 1 5,5 16 ,0 16,5 17,0
17,5
18,0 1 8,5 1 9,0 19,5 20,0 20,5 21,0
Retenti on Volum e (mL)
21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25 ,0 25 ,5
2 6,29
Retention Volume
Für weitere Informationen können Sie jederzeit sehr
gerne Kontakt zu uns aufnehmen!
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