PL Hi-Plex High Performance Ligand Exchange Columns
天然糖/有機酸/アルコールの分析では、従来、主にスルホン化されているソフトな微細多孔性樹脂が使用されていました。
この樹脂は本来もっている架橋度合の低さと、広い粒径分布のためにカラムの使用圧が高くなり、低理論段数しか得られませんでした。この問題点を解決するために、強陰イオン交換体力ラムやアミン誘導体シリカ担体カラムが開発されてきました。
しかし、これらのカラムはパルスド・アンペロメトリー検出器などの複雑で高価な検出方法を必要としたり、アセトニトリル溶媒を必要としたりと、新たな問題点を生み出しました。

写真1.電子顕微鏡撮影による単分散粒径樹脂
これら総ての問題点を解決するために、ポリマー・ラボラトリー社は従来の安価なスルホン化樹脂の新規開発を試み、基本的な性能向上を可能にしました。
ポリマー・ラボラトリー社は粒径が単分散 (monodisperse)であるスルホン化樹脂を開発することによって、従来のスルホン化樹脂がソフトなために生じた低い理論段数と、高いカラム使用圧の問題点を解決しました。
ほとんどのアプリケーションで移動相に、水を使用することができ、濃度検出としてのRl検出器やエバポレイティブ光散乱検出器が使用できます。
単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、有機酸、アルコールなどの分析において、PLハイプレックス(PL Hi-Plex)カラムは、二種類の架橋度合と、多種類のイオン型を選択することができ
ます。
単分散粒径樹脂
単分散粒径樹脂は、従来の広い粒径分布をもつ樹脂と比較して、以下の特徴があります。
- 高い理論段数
- ピーク幅が狭く、よリシャープなピーク
- 低いカラム使用圧
- 長いカラム寿命
- 優れたロット間の再現性
従来カラムで問題のあったロット間差に関して、ポリマー・ラボラトリー社は、独自のマルチ・ステージ製造法を採用し、各工程で厳格にモニタリングと品質管理を行い、製品のロット間における再現性を確実なものとしました。総てのカラムは、コンピューター・プログラムによって通常の分析条件で、ピーク間の分離能及びピークの対称性、保持時間、使用圧力等を、個々に検査されます。
出荷する全力ラムには、取扱説明書と品質保証書(クロマトグラム及び理論段数、使用圧力、サンプル負荷量など)が添付されてい ます。

多種類の糖/有機酸/アルコールの分析において、幅広い選択肢をもつ多種類のカラム群
樹脂の架橋度合で分子量分画範囲をコント ロールします。この技術を応用したうえで、ポリマー・ラボラトリー社は、Ca,Pb,H,Na,Agの五種類のイオン型カラムを開発しました。
8%のジビニルベンゼン架橋が施された樹脂では、まず高分子量オリゴ糖が、樹脂の細孔径よりも大きいため、溶出してきます。
次に単糖や二糖は、この多孔性樹脂の細孔内部に侵入し、スルホン化した樹脂こ導入さ れているメタル・イオンと特異的なインターラクションを生じて分離されます。
異なる対イオンの種類(Ca2+,Pb2+など)は、糖分子に存在する多数の水酸基の数によってインターラクションの強度が変化し、選択性が異なってきます。
PLハイプレックス カラムは水を移動相として、糖アルコールや糖分子の分析ができるH+型があります。またこのPLハイプレックスHカラムは、希釈された無機塩溶液を移動相として、有機酸の分析などにも最適です。
高分子量のオリゴ糖(重合度合:Dp5、またはこれ以上)には、低い架橋が施された樹脂が必要となり、ポリマー・ラボラトリー社では、4%架橋でAg+とNa+型を開発しました。
室温で使用しても低いカラム使用圧
PLハイプレックス樹脂の単分散粒径の特性として、室温から高温(表2.参照)における分析条件下でも、カラム使用圧の問題が生じません。
室温の溶液中において、多くの糖は、二つのアノマー・フォームによる平衡化状態で存在します。例えば、グルコースの成分が66% β-D-グルコースと34%α-D-アイソマーというサンプルを、PLハイプレックス カラムで分析が可能です。
通常、カラムの性能は高温条件下において、より高分離能が得られます。PLハイプレックス カラムを高温条件下で使用しますと、カラ ム使用圧が大幅に下がりますので、他社カラムと比較しますと、高流速の通液が可能となります。
カラム洗浄/再生方法
PLハイプレックス カラムは使用後に吸着物質などで性能が落ちた際、簡単な洗浄方法で使い初めの分離能への再生も、時には可能です。
その際の再生溶媒は適切な塩溶液や有機溶媒を添加した塩溶液で、カラムに通液するだけです(ただしPLハイプレックスAgカラムを 除く)。
高速有機酸分析用カラム
醗酵産物の高速分析用カラムとして、PLハイプレックスH(H+型)は、100x7.7mmサイズを用意しています。
USP用糖アルコールカラム
糖アルコール分析用のUSPメソッドの基準を満たすカラムとして、PLハイプレックスCa(Ca2+型)は、250x4.0mmサイズを用意しています。
表1. PLハイプレックス カラム選択ガイド
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アプリケーション
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最適カラムタイプ
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| 混合食品/食料品分析 |
PLハイプレックスCa、Pb |
| アルコール分析 |
PLハイプレックスCa、H |
| アノマー分析 |
PLハイプレックスCa |
| 菓子分析 |
PLハイプレックスCa、Pb |
| 異性化糖液分析 |
PLハイプレックスNa、Ag |
| 乳製品分析 |
PLハイプレックスCa、H |
| 二糖分析 |
PLハイプレックスCa、Pb |
| 醗酵産物分析 |
PLハイプレックスCa、H |
| 食品添加物分析 |
PLハイプレックスCa、Pb |
| フルーツジュース分析 |
PLハイプレックスCa、Pb |
| 糖タンパク質分解物分析 |
PLハイプレックスH |
| 単糖分析 |
PLハイプレックスCa、Pb |
| オリゴ糖分析 |
PLハイプレックスNa、Ag |
| 有機酸分析 |
PLハイプレックスH |
| ワイン分析 |
PLハイプレックスCa、H |
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表2. 一般的分析条件
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カラムタイプ
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温度
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流速
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移動相
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| PLハイプレックスCa/Pb |
80〜90℃
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0.6ml/min
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水
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| PLハイプレックスH(糖分析) |
60〜70℃
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0.6ml/min
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水
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| PLハイプレックスH(有機酸分析) |
40〜60℃
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0.6ml/min
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<0.01M H+
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| PLハイプレックスNa/Ag |
80〜90℃
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0.3ml/min
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水
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*最適な分析条件は調整が必要です。ユーザーガイドも参考にしてください。
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