هل يمكنني استخدام عمود UPLC على نظام HPLC؟

عندما يتعلق الأمر بتقنيات الكروماتوغرافيا السائلة (LC)، فقد أصبحت كل من الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) والكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء (UPLC) أدوات أساسية في الكيمياء التحليلية. لقد كان HPLC معيارًا في العديد من المختبرات لسنوات، في حين أن UPLC هي تقنية أحدث تقدم تحليلات أسرع ودقة أعلى وحساسية محسنة. ونظرًا لهذه المزايا، يسأل العديد من المستخدمين: هل يمكنني استخدام عمود UPLC على نظام HPLC؟ في منشور المدونة هذا، سنستكشف هذا السؤال بالتفصيل، ونناقش التوافق والفوائد المحتملة والتحديات المترتبة على استخدام أعمدة UPLC على أنظمة HPLC.

الفرق بين HPLC وUPLC

قبل الخوض في ما إذا كان من الممكن استخدام عمود UPLC في نظام HPLC، من الضروري فهم الاختلافات الأساسية بين الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) والكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء (UPLC).

تعمل تقنية HPLC، والتي يشار إليها غالبًا باسم High-Performance LC، عادةً عند ضغوط تصل إلى 6000 رطل/بوصة مربعة وتستخدم أعمدة تحتوي على جزيئات في نطاق من 3 إلى 5 ميكرون. وعلى النقيض من ذلك، تعمل تقنية UPLC عند ضغوط أعلى بكثير، تصل إلى 15000 رطل/بوصة مربعة، وتستخدم جزيئات أصغر كثيرًا، عادةً حوالي 1.7 ميكرون. وهذا يمكّن تقنية UPLC، أو Ultra-Performance LC، من تحقيق دقة أعلى وأوقات تشغيل أسرع مقارنةً بتقنية HPLC.

لماذا لا يُنصح باستخدام أعمدة UPLC في أنظمة HPLC

الآن بعد أن فهمنا الاختلافات الأساسية بين HPLC و UPLC، دعنا نتناول سبب عدم التوصية عمومًا باستخدام عمود UPLC في نظام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء.

السبب الرئيسي وراء ذلك هو الضغط. تم تصميم الكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء للعمل عند ضغوط تتجاوز بكثير ما يمكن لنظام HPLC النموذجي التعامل معه. تم تحسين أعمدة UPLC لضغط أعلى، مما يتيح معدلات تدفق أسرع وفصل أفضل. من ناحية أخرى، فإن أنظمة HPLC محدودة في قدرتها على التعامل مع الضغط، مما يعني أنها لن تكون قادرة على دفع الطور المتحرك عبر الجسيمات الأصغر في عمود UPLC بشكل فعال. ونتيجة لذلك، يؤدي استخدام أعمدة UPLC في أنظمة HPLC غالبًا إلى ضعف الأداء، أو الفصل غير الفعال، أو حتى تلف المعدات.

التحديات التقنية لاستخدام أعمدة UPLC في أنظمة HPLC

إن استخدام أعمدة LC عالية الأداء على نظام LC عالي الأداء يطرح تحديات تقنية متعددة، بعضها مهم لأداء النظام ومتانته:

• الضغط الخلفي العالي: تولد أعمدة UPLC ضغطًا خلفيًا أكبر بشكل ملحوظ بسبب أحجام جزيئاتها الأصغر. يمكن أن يتجاوز هذا الضغط الزائد سعة العديد من أنظمة HPLC، مما قد يتسبب في فشل المعدات أو التآكل طويل الأمد للمكونات الحساسة مثل الأختام والمضخات.

• تقليل الكفاءة: أحد الأسباب الرئيسية لاستخدام تقنية UPLC هو تحقيق أوقات تشغيل أسرع ودقة أعلى. ومع ذلك، عند استخدام عمود UPLC في نظام HPLC، يتم المساس بهذه الفوائد بسبب ضغوط التشغيل المنخفضة. في معظم الحالات، يزداد وقت التشغيل بشكل كبير، وتنخفض الدقة.

• أوقات تحليل أطول:نظرًا لأن أنظمة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء لا يمكنها العمل عند الضغط المطلوب بواسطة أعمدة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء، فإن النتيجة غالبًا ما تكون أوقات تحليل أطول. وهذا ينفي إحدى الفوائد الأساسية لاستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء—السرعة.

متى يمكن استخدام أعمدة UPLC في أنظمة HPLC

على الرغم من أن هذا ليس مثاليًا، إلا أن هناك بعض الحالات التي قد يحاول فيها المستخدمون استخدام أعمدة LC فائقة الأداء على أنظمة LC عالية الأداء. ومع ذلك، فإن هذا يتطلب تعديلات وتنازلات ضرورية.

• ضبط معدلات التدفق:قد يسمح تقليل معدل التدفق في نظام HPLC أحيانًا باستخدام أعمدة UPLC، ولكن هذا يأتي بتكلفة: أوقات تشغيل أطول. يؤدي خفض معدل التدفق إلى تقليل الضغط الناتج عن النظام، مما يسمح له بالتعامل مع الضغط الخلفي من عمود UPLC. ومع ذلك، نادرًا ما يكون هذا حلاً مستدامًا للمختبرات التي تركز على الكفاءة.

• الأعمدة الأطول:في بعض الحالات، قد يساعد استخدام عمود UPLC أطول في توزيع الضغط بشكل أكثر توازناً عند التشغيل على نظام HPLC. ومع ذلك، يؤدي هذا أيضًا إلى أوقات تحليل ممتدة، وهو ما يتناقض مع الميزة الأساسية لاستخدام الكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء.

• حاسبة الأعمدة: يمكن لأدوات مثل حاسبة أعمدة المياه أن تساعد المستخدمين في تحديد ما إذا كان عمود UPLC معين يمكنه نظريًا العمل على نظام HPLC الخاص بهم من خلال ضبط معدلات التدفق وأطوال الأعمدة وأحجام الجسيمات. ومع ذلك، حتى مع هذه التعديلات، لا يزال من المحتمل أن يتأثر الأداء.

لماذا تفكر بعض المختبرات في استخدام أعمدة UPLC في أنظمة HPLC

نظرًا للقيود، لماذا يحاول أي شخص استخدام عمود UPLC في نظام HPLC؟ في بعض الحالات، قد تفتقر المختبرات إلى الوصول إلى معدات LC فائقة الأداء ولكنها ترغب في الاستفادة من أحجام الجسيمات الأصغر لأعمدة UPLC لتحسين الفصل. حتى إذا لم يتمكن نظام HPLC من الاستفادة الكاملة من إمكانات عمود UPLC، فقد لا يزال المستخدمون قادرين على تحقيق بعض التحسينات الهامشية في كفاءة الفصل ودقة الذروة للمركبات الصعبة.

ومع ذلك، فإن هذه المكاسب في كثير من الأحيان لا تستحق العيوب الناجمة عن استخدام أنظمة غير متوافقة.

المخاطر التي تهدد معداتك

إن محاولة استخدام عمود UPLC في نظام HPLC تنطوي على مخاطر متأصلة. إن أنظمة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء ليست مصممة للتعامل مع الضغوط العالية المرتبطة بأعمدة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء، وقد يؤدي دفعها إلى القيام بذلك إلى:

• فشل النظام: قد يؤدي تحميل النظام بضغط زائد إلى حدوث أعطال، وخاصة في المكونات مثل المضخات والأختام.

• عمر افتراضي منخفض:قد يؤدي الاستخدام المستمر للأعمدة ذات الضغط العالي في نظام الضغط المنخفض إلى تقصير عمر المعدات لديك، مما يتطلب إصلاحات أو استبدالات باهظة الثمن.

أعمدة UPLC حول HPLC: اقتراح محفوف بالمخاطر

في أغلب الحالات، لا يُنصح باستخدام أعمدة LC فائقة الأداء في نظام كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء بسبب المخاطر الكبيرة والتنازلات في الأداء. تم تصميم أعمدة UPLC للعمل بشكل مثالي في الأنظمة التي يمكنها التعامل مع الضغوط الأعلى المصاحبة ومعدلات التدفق الأسرع. يؤدي إجبارها على إعداد HPLC إلى تقليل مزاياها وقد يؤدي إلى إتلاف نظامك.

أجهزة Monad المجددة بأسعار معقولة لترقيات UPLC

بالنسبة للمختبرات التي تتطلع إلى الترقية من تقنية LC عالية الأداء إلى تقنية LC فائقة الأداء دون إنفاق الكثير من المال، تقدم Monad مجموعة من الأجهزة عالية الجودة المعاد تجديدها. توفر هذه الوحدات السرعة والدقة والحساسية لتقنية UPLC مقابل جزء بسيط من تكلفة الأنظمة الجديدة.

تخضع كل أداة مجددة من Monad لاختبارات صارمة لضمان استيفائها لأعلى معايير الجودة والموثوقية. باستخدام أجهزة LC ذات الأداء الفائق المجددة من Monad، يمكنك تعزيز قدرات مختبرك دون إرهاق ميزانيتك.

أثناء استخدام عمود UPLCمن الممكن تقنيًا استخدام نظام HPLC، ولكن المخاطر التي قد تتعرض لها المعدات والتنازلات في الأداء تجعل هذه الممارسة غير حكيمة في معظم الحالات. بالنسبة للمختبرات التي تتطلع إلى تحسين كفاءة الفصل لديها، فإن الترقية إلى الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداءهو حل أكثر عملية من محاولة استخدام أعمدة UPLC مع أنظمة HPLC.

بفضل أجهزة UPLC المُجددة من Monad، يمكنك الانتقال إلى تقنية LC عالية الأداء دون تكلفة عالية، مما يوفر حلاً ميسور التكلفة لتلبية احتياجات مختبرك المتطورة.