Kromatograafilise lahutusvõime kalkulaator

Sisestage kahe piigi retentsiooniajad ja laiused – või kolonni surnud aeg, retentsiooniajad ja taldrikute arv – ning saate lahutusvõime Rs, lahutatuse hinnangu ja nimetatud valemi koos teie arvudega.

Mõõtmised

Algandmed
Laiuse mõõtmise koht
Rs on suhtarv, seega teisendamist pole vaja – kõik väärtused peavad lihtsalt jagama sama ühikut, olgu selleks minutid, sekundid või isegi millimeetrid TLC-plaadil.

Lahutusvõime

Lahutusvõime Rs

Valem ja asendus

    Kõik teie sisestatud arvud jäävad sellesse brauserisse – midagi ei laadita üles.

    KKK

    Kas peaksin kasutama baasjoone laiust või poolkõrguse laiust?

    Kasutage seda, mida nimetab teie monograafia, SOP või andmesüsteem, ja jääge võrdlusteks selle juurde. Tangentsiaalne (baasjoone) laius on klassikaline farmakopöa vorm; poolkõrguse laius on mürarikastel või osaliselt ühtesulavatel piikidel kergemini mõõdetav ja seda kuvab enamik kromatograafiatarkvarasid. Sümmeetrilise piigi puhul ühtivad need kaks protsendi murdosa piires, sest Gaussi piik on baasjoonel 4σ lai ja poolkõrgusel 2.355σ lai.

    Millist lahutusvõimet peetakse „baasjoone lahutuseks“?

    Rs = 1.5 kahe võrdse suurusega sümmeetrilise piigi puhul tähendab, et nende tsentrid asuvad kuue standardhälbe kaugusel ja kattuvus on umbes 0.1%. Kui Rs = 1.0, kattub ikkagi umbes 2%, mis on sageli piisav identifitseerimiseks, kuid mitte täpseks kvantifitseerimiseks. Paljud farmakopöa monograafiad nõuavad meetodi stabiilsuse tagamiseks väärtust 1.5 või 2.0 ning suure naabri küljel asuv väike piik vajab rohkem kui 1.5.

    Minu lahutusvõime on liiga madal – mis seda parandab?

    Lahutusvõime võrrandil on kolm hooba. Efektiivsus N (pikem kolonn või väiksemad osakesed) aitab ainult oma ruutjuure kaudu, seega N-i kahekordistamine tõstab Rs-i umbes 41%. Selektiivsus α (erinev kolonni keemia või liikuva faasi koostis) on kõige tugevam hoob. Retentsioon k′ on kõige olulisem madalas vahemikus – lahutused töötavad kõige paremini, kui k′ on vahemikus umbes 2 kuni 10. Kolonni parameetrite režiim näitab täpselt, kui palju taldrikuid teie α ja k′ vajaksid, et saavutada Rs = 1.5.

    Kas ma saan seda kasutada TLC-plaadi jaoks?

    Jah. Sama poolkõrguse valem kehtib ka plaadil läbitud vahemaade kohta: sisestage kahe laigu läbitud vahemaad retentsiooniväärtustena ja nende diameetrid laiustena, kõik millimeetrites. Rs on suhtarv, seega ühik taandub välja – oluline on vaid järjepidevus.

    Kromatograafilise lahutusvõime matemaatilised alused

    Kromatograafilise lahutusvõime (Rₛ) arvutamine põhineb piikide retentsiooniaegade vahelisel erinevusel ja nende laiustel. Teoreetiliselt kirjeldab lahutusvõimet Gaussi jaotuse mudel, kus piigid kujutavad endast sümmeetrilisi kellakujulisi kõveraid. Piigi laiuse ja standardhälbe (σ) vahel on kindlad matemaatilised seosed, mis määravad ära erinevate valemite kordajad.

    Kui piigi laiust mõõdetakse tangentsiaalselt baasjoonel, vastab piigi laius w matemaatiliselt vahemikule 4σ. Kui aga mõõtmiseks kasutatakse poolkõrguse laiust (w_(1 / 2)), vastab see laiusele 2.355σ. Nendest suhetest tulenevadki kromatograafias laialdaselt kasutatavad kordajad 2 ja 1.18, mis tagavad, et mõlema meetodi abil saadud lahutusvõime väärtused on omavahel võrreldavad ja kirjeldavad sama füüsikalist eraldatuse taset.

    Farmakopöa standardid ja valemi valik

    Erinevad rahvusvahelised monograafiad ja laboratoorsed standardprotseduurid (SOP) määravad, millist valemit tuleb lahutusvõime hindamisel kasutada. Kromatograafilise lahutusvõime kalkulaator võimaldab valida kahe peamise lähenemisviisi vahel, mis vastavad rahvusvahelistele standarditele:

    • Baasjoone meetod (USP 2×): Kasutab tangentsiaalseid laiuseid baasjoonel. Valem ja asendus kuvatakse kujul: : "Rₛ = 2(t_R2 - t_R1) ÷ (w₁ + w₂) — USP <621>, tangentsiaalsed laiused baasjoonel".
    • Poolkõrguse meetod (USP 1.18× / Ph.Eur. 2.2.46): Kasutab piikide laiuseid poolkõrgusel, mis on standardne meetod Euroopa farmakopöas ja kaasaegsetes andmetöötlussüsteemides. Valem ja asendus kuvatakse kujul: : "Rₛ = 1.18(t_R2 - t_R1) ÷ (w_(1 / 2,1) + w_(1 / 2,2)) — USP <621> / Ph.Eur. 2.2.46, laiused poolkõrgusel".

    Valemi valik sõltub sageli piikide kujust ja kromatogrammi puhtusest. Mürarikka baasjoone või osaliselt kattuvate piikide korral on poolkõrguse laiust tunduvalt lihtsam ja täpsem mõõta kui tangentsiaalset laiust baasjoonel.

    Purnelli võrrand ja lahutusvõime kolm hooba

    Kui lahutusvõime arvutamiseks ei kasutata piikide laiuseid, vaid kolonni parameetreid, rakendatakse Purnelli võrrandit: : "Rₛ = (√(N) ÷ 4) · ((α - 1) ÷ α) · (k′₂ ÷ (1 + k′₂)) — lahutusvõime võrrand".

    See võrrand jagab lahutusvõime mõjutegurid kolmeks sõltumatuks füüsikaliseks hoovaks:

    1. Efektiivsus (N): Teoreetiliste taldrikute arv iseloomustab kolonni suutlikkust hoida piigid kitsastena. Kuna lahutusvõime sõltub taldrikute arvu ruutjuurest (√(N)), nõuab lahutusvõime kahekordistamine taldrikute arvu neljakordistamist.
    2. Selektiivsus (α): Iseloomustab kahe aine keemilist erinevust statsionaarse ja liikuva faasi suhtes. Selektiivsus on kõige tugevam hoob lahutusvõime parandamiseks; isegi väike muutus liikuva faasi koostises või kolonni keemias võib lahutust drastiliselt parandada.
    3. Retentsioon (k′): Retentsioonifaktor näitab, kui palju aega aine veedab statsionaarses faasis võrreldes surnud ajaga. Retentsiooni mõju lahutusvõimele on kõige suurem madalatel väärtustel (kui k′ < 2). Kui k′ on suurem kui 10, ei anna retentsiooni edasine suurendamine enam märgatavat lahutusvõime kasvu, vaid pikendab ainult analüüsi aega.

    Praktiline piikide mõõtmine ja piirangud

    Kalkulaatori kasutamisel tuleb arvestada teatud füüsikaliste eelduste ja piirangutega:

    • Piikide sümmeetria: Mõlemad laiuse valemid eeldavad kahte sümmeetrilist, sarnase suurusega kellakujulist piiki. Kui piikidel esineb saba (tailing) või esiosa (fronting) tekkimist, annavad matemaatilised valemid tegelikust lahutatusest liiga optimistliku pildi.
    • Madal lahutusvõime: Väga madala lahutusvõime korral sulanduvad piigid ühte, mistõttu on laiuseid käsitsi võimatu täpselt mõõta. Sellistel puhkudel tuleb piirjuhtumid alati üle kontrollida spetsiaalse integreerimistarkvara abil.
    • Baasjoone lahutuse kriteerium: Väärtust Rₛ = 1.5 peetakse standardseks baasjoone lahutuseks kahe võrdse suurusega piigi puhul, mis vastab umbes 0.1% kattuvusele. Kui piigid on väga erineva suurusega (näiteks väike lisand suure põhipiigi kõrval), on täielikuks baasjoone eraldamiseks ja täpseks kvantifitseerimiseks vaja oluliselt suuremat lahutusvõimet kui 1.5.

    Tasapinnaline kromatograafia (TLC)

    Kuigi lahutusvõime valemid on algselt välja töötatud kolonni-kromatograafia jaoks, saab neid edukalt kohandada ka õhukesekihilise kromatograafia (TLC) jaoks. Kuna lahutusvõime Rₛ on dimensioonita suhtarv, taanduvad ühikud arvutuse käigus välja.

    TLC-plaadi analüüsimisel saab retentsiooniaegade asemel sisestada laigukeste läbitud vahemaad stardijoonest ning laiustena laigukeste diameetrid. Kõik mõõtmised tuleb teha samas ühikus, näiteks millimeetrites.

    Andmete privaatsus ja kohalik töötlus

    Kromatograafilise lahutusvõime kalkulaator on loodud kasutaja andmete privaatsust silmas pidades. Kõik arvutused ja andmete sisestamised toimuvad otse kasutaja veebibrauseris. Sisestatud numbreid ega tulemusi ei laadita välisserveritesse.


    Korduma kippuvad küsimused

    Kas peaksin kasutama baasjoone laiust või poolkõrguse laiust? Kasutage seda, mida nimetab teie monograafia, SOP või andmesüsteem, ja jääge võrdlusteks selle juurde. Tangentsiaalne (baasjoone) laius on klassikaline farmakopöa vorm; poolkõrguse laius on mürarikastel või osaliselt ühtesulavatel piikidel kergemini mõõdetav ja seda kuvab enamik kromatograafiatarkvarasid. Sümmeetrilise piigi puhul ühtivad need kaks protsendi murdosa piires, sest Gaussi piik on baasjoonel 4σ lai ja poolkõrgusel 2.355σ lai.

    Millist lahutusvõimet peetakse „baasjoone lahutuseks“? Rₛ = 1.5 kahe võrdse suurusega sümmeetrilise piigi puhul tähendab, et nende tsentrid asuvad kuue standardhälbe kaugusel ja kattuvus on umbes 0.1%. Kui Rₛ = 1.0, kattub ikkagi umbes 2%, mis on sageli piisav identifitseerimiseks, kuid mitte täpseks kvantifitseerimiseks. Paljud farmakopöa monograafiad nõuavad meetodi stabiilsuse tagamiseks väärtust 1.5 või 2.0 ning suure naabri küljel asuv väike piik vajab rohkem kui 1.5.

    Minu lahutusvõime on liiga madal – mis seda parandab? Lahutusvõime võrrandil on kolm hooba. Efektiivsus N (pikem kolonn või väiksemad osakesed) aitab ainult oma ruutjuure kaudu, seega N-i kahekordistamine tõstab Rₛ-i umbes 41%. Selektiivsus α (erinev kolonni keemia või liikuva faasi koostis) on kõige tugevam hoob. Retentsioon k′ on kõige olulisem madalas vahemikus – lahutused töötavad kõige paremini, kui k′ on vahemikus umbes 2 kuni 10. Kolonni parameetrite režiim näitab täpselt, kui palju taldrikuid teie α ja k′ vajaksid, et saavutada Rₛ = 1.5.

    Kas ma saan seda kasutada TLC-plaadi jaoks? Jah. Sama poolkõrguse valem kehtib ka plaadil läbitud vahemaade kohta: sisestage kahe laigu läbitud vahemaad retentsiooniväärtustena ja nende diameetrid laiustena, kõik millimeetrites. Rₛ on suhtarv, seega ühik taandub välja – oluline on vaid järjepidevus.