El detector Evaporativo a Difusión de la Luz con evaporación a baja temperatura (LT-ELSD)

En principio, todos los compuestos menos volátiles que la fase móvil pueden ser detectados. Esta detección está basada sobre una propiedad Universal de todos los analitos y no necesita la presencia de un grupo cromóforo, electroactivo, etc…

La respuesta de un detector está directamente relacionada con la masa del compuesto eluyente. Por lo tanto, proporciona factores de respuesta similares para las moléculas de estructura similar. Esto es muy práctico para simplificar los procedimientos de cuantificación o hacerlos posibles cuando los patrones no están disponibles comercialmente.

Etapa 1: Nebulización

Nebulizar el eluyente y seleccionar las microgotas.

Nebulización: El eluyente de la columna se mezcla con un gas inerte y pasa por el estrecho orificio del nebulizador para generar una niebla homogénea. Ésta fina niebla está compuesta de microgotas en fase móvil conteniendo el compuesto de interés.

La tecnología SEDEX LT-ELSD permite seleccionar las microgotas en función de su talla a fin de evitar que gotas más grandes entren en el tubo de evaporación (deriva). Estas gotas más grandes requieren temperaturas más altas para secarse y provocan un mayor ruido de fondo.

Etapa 2: Evaporación

Evaporar a baja temperatura

Evaporación de la fase móvil: El eluyente nebulizado pasa por un tubo calefactado para evaporar la fase móvil.

Las partículas de soluto son obtenidas a partir de la niebla creada con la ayuda de un tubo de evaporación calefactado a baja temperatura. Todos los detectores SEDEX son concebidos para evaporar las fases móviles a punto de ebullición elevado a temperaturas muy bajas. Esta característica única minimiza el potencial de evaporación o de descomposición térmica de los compuestos de interés, y hace de la tecnología SEDEX LT un medio más fiable para detectar todo lo que se encuentra dentro de la muestra.

Etapa 3: Detección

Detectar la luz dispersa.

El flujo de partículas solidas entra en una celda que incluye una fuente de luz y un fotomultiplicador o un fotodiodo. La intensidad de la luz dispersada por las partículas está directamente relacionada con la masa del compuesto eluido.

Las moléculas del soluto de niebla, ayudadas por una focalización asistida con gas (GSF) pasan por un cabezal óptico concebido para medir la luz dispersada. La GSF con gas permite focalizar las partículas sólidas en el cabezal con el fin de mejorar y limitar el riesgo de polución de las ópticas.

Todos los detectores SEDERE funcionan a baja temperatura para garantizar una sensibilidad excepcional, tanto para los compuestos semi volátiles o térmicamente lábiles. Estos detectores pueden ser utilizados con la cromatografía líquida analítica y preparativa convencional, así como en la cromatografía U-HPLC, HTLC, µ-HPLC, GPC, la cromatografía Flash, CCC y SFC.

Por qué es importante la evaporación a baja temperatura en la detección ELSD?

En un detector ELSD, el eluyente nebulizado es evaporado al pasar por el tubo calefactado. La temperatura de este tubo es sin duda el parámetro más critico para optimizar la detección. Si la temperatura es demasiado elevada, los compuestos semivolatiles o termolábiles de la muestra se pueden evaporar o descomponer y no serán detectados.

Los detectores SEDEX pueden evaporar los solventes a punto de ebullición elevada a baja temperatura. Como ejemplo, el SEDEX 90LT puede evaporar completamente una fase móvil compuesta de 100% de agua con un flujo de 1mL/min a 32ºC!

Además, nuestro innovador diseño ofrece un rendimiento superior al de los sistemas que requieren un dispositivo especial para las bajas temperaturas.

Más detalles sobre nuestro estudio comparativo.

Preguntas frecuentes

1. Qué es un LT-ELSD?
LT-ELSD es un acrónimo de ‘Low Temperature Evaporative Light-Scattering Detection’. Este tipo de ELSD es un modo de detección casi universal para la cromatografía liquida o supercrítica. Los detectores LT-ELSD son la mejor alternativa a los detectores refractométricos ‘RID’ (que se limitan a separaciones isocráticas) o UV/Vis (limitado a la detección de productos con cromóforos). Es también una técnica de detección complementaria a la espectrometría de masas.
2. Cuándo podemos utilizar un detector LT-ELSD?
Los detectores LT-ELSD funcionan independientemente de las condiciones: isocrática o gradiente. Su respuesta es independiente de las propiedades cromóforicas, de fluorescencia o de ionización de los productos analizados. De manera más general, los detectores LT-ELSD permitirán detectar cualquier producto menos volátil que la fase móvil en la que se eluye. Incluso los productos semivolátiles o termolábiles se detectarán con los detectores SEDEX gracias a su diseño patentado.
3. Cuáles son las aplicaciones más habituales de los detectores SEDEX?

Los detectores SEDEX pueden ser utilizados en una multitud de configuraciones diferentes: HPLC, U-HPLC, HTLC, µ-HPLC, GPC, HPLC preparatoria, cromatografía Flash, cromatografía a contracorriente (CCC) y SFC. Así mismo, los detectores SEDEX pueden estar conectados a todos los sistemas cromatográficos, analógicamente mediante un módulo A/D o mediante un driver dedicado a su software de pilotaje HPLC.

Para pasar de una aplicación a la otra (por ejemplo, de HPLC a U-HPLC), basta con sustituir el nebulizador. Este cambio es muy sencillo y requiere sólo dos minutos.

4. Cómo funciona un detector LT-ELSD?
La fase móvil del LT-ELSD se nebuliza primero en gotas finas con un gas inerte (nitrógeno), estas gotas son dirigidas hacia un tubo calefactado con el fin de evaporarlas. Las partículas restantes resultantes de esta evaporación se detectan por difusión de la luz: golpeadas por un haz luminoso, las partículas provocan una difusión de la luz en todas direcciones. Esta luz difundida es detectada por un fotodetector: la cantidad de luz medida depende de la cantidad y el tamaño de las partículas, estos dos tamaños están directamente relacionados con el tamaño de las gotas producidas durante la nebulización, y la concentración inicial de soluto en gotitas. El tamaño de las microgotas depende de diversos factores, con velocidades relativas de entrada de líquido y gas de nebulización. Entonces entendemos por qué es tan importante tener un sistema optimizado como nuestros SEDEX.
5. Cuáles son las 3 etapas de detección de un SEDEX?

La detección de un detector LT-ELSD se define en 3 etapas: Nebulización, evaporación y detección.

1. Nebulización

Esta primera etapa tiene como objeto transformar el flujo de líquido que sale de la columna en una nube de microgotas. Cuánto más pequeñas son las gotas, menor es la temperatura necesaria para evaporarlas. Con los detectores SEDEX, le nebulizador, en interacción con la cámara de nebulización, permite eliminar las gotas más grandes.

2. Evaporación

La segunda etapa empieza en la salida de la cámara de nebulización: las microgotas, trasportadas por un flujo regular de gas, son dirigidas hacia el tuvo evaporativo. En el detector, este tubo se optimiza para permitir una evaporación completa de la fase móvil a la temperatura más baja posible, manteniendo al mismo tiempo una anchura de pico óptima. En la práctica, las temperaturas del tubo evaporativo entre 30º y 60º son suficientes para evaporar la mayoría de los solventes utilizados en HPLC.

3. Detección

Las partículas resultantes de la evaporación completa de la fase móvil entran en una cámara de detección. Un rayo de luz es dirigido hacia las partículas que dispersa la luz recibida en todas direcciones. Esta luz difundida es medida por el fotodetector. En nuestros detectores SEDEX tenemos desarrollado un sistema de protección de las ópticas: el ‘GSF’, las partículas que entran en la cámara de detección son literalmente recubiertas y concentradas en el centro de la cámara para mejorar la detección y limitar el riesgo de contaminación de los componentes ópticos de la cámara.

6. Cuáles son los componentes detectables por un detector LT-ELSD?
Cualquier compuesto menos volátil que la fase móvil en la que se analiza puede detectarse con un LT-ELSD. La temperatura de ebullición se toma a menudo como referencia de la volatilidad de una especie, per a veces es engañosa. Los valores del calor latente de evaporación o de la tensión de vapor (cuándo estén disponibles) estarían más cerca de la evaporación observada con un ELSD.
7. Qué fase móvil puedo utilizar con mi LT-ELSD?
La mayoría de los solventes ‘HPLC grado’ o ‘gradiente grade’ son adecuados para la detección ELDS. Con el fin de obtener el ruido de fondo lo más fiable posible con nuestro detector LT-ELSD, les aconsejamos focalizar su atención sobre la característica ‘residuo después de la evaporación’ de su solvente: minimizar este valor le permitirá obtener un ruido de fondo más fiable. Los mejores solventes tienen un residuo después de evaporación inferior a 1ppm. En general, los solventes ‘LC-MS’ tienen bajos residuos después de la evaporación y son excelentes solventes para utilizar con su ELSD.

Como la fase móvil es evaporada en la detección, los gradientes de elución no plantean ningún problema con el detector LT-ELSD cuando los solventes utilizados tienen residuos similares después de la evaporación.

Una amplia gama de aditivos puede utilizarse con un LT-ELSD, como ácidos (fórmico, acético, TFA..), bases (amoniaco, trietilamina..), tampones (formatos de amonio, acetato de amonio, carbonato de amonio..) e incluso agentes de apareamiento de iones (ácido pentafluoropropiónico, ácido heptafluororobutírico..). Pueden utilizar estos aditivos para modificar la fase móvil con el fin de separar las mezclas complejas.

Los aditivos no volátiles no están permitidos (sales de fosfato, sulfatos, boratos…) ya que ellos no son compatibles con la detección ELSD. Éstos pueden contaminar y dañar el detector. Todos ellos son reemplazables por tampones volátiles.
8. Qué gas necesita mi LT-ELSD para funcionar?
Un detector LT-ELSD puede trabajar con nitrógeno o aire, no obstante, por razones de seguridad, SEDERE recomienda el nitrógeno. En efecto mezclar aire que contiene oxígeno con los vapores de los solventes generados durante la evaporación pueden crear una mezcla inflamable o explosiva.

El gas puede ser generado in situ o suministrado por botellas. El consumo de un ELSD es inferior a 3L/min. La pureza del gas no importa demasiado, pero debe estar exento de partículas o de aceite. La presión necesaria es de 3.5 bares (51psi), a excepción del SEDEX FP que necesita únicamente 2.0 bares (29psi).
9. Cúal es el nivel de sensibilidad de un detector SEDEX?
Para la mayoría de los compuestos, el límite de detección es del orden de un nanogramo en columna para los últimos modelos de detectores SEDEX (inferior al nanogramo para los SEDEX 90LT y 100LT). Estas sensibilidades son comparables a las obtenidas con otros detectores evaporativos (detector a carga de aerosol). Para sensibilidades elevadas, aconsejamos la utilización de columnas con débil diámetro interno) con débil flujo de fase móvil.
10. Es reproductible el detector SEDEX?
Si las condiciones ambientales y operatorias son estables durante el análisis con un ELSD la reproducibilidad obtenida será satisfactoria. Los RSD sobre las áreas de picos cromatográficos son típicamente inferiores a 2%.

También pueden considerarse técnicas calibración interna con un ELSD.
11. Los detectores SEDEX son compatibles con U-HPLC?
Los detectores SEDEX 85LT, 90LT, 90LT y 100LT son totalmente compatibles con la cromatografía U-HPLC, utilizando columnas de diámetros de partículas inferiores a 2µm (o alternativamente columnas superficialmente porosas). Estos detectores han sido optimizados para preservar la finura de los picos cromatográficos y son capaces de generar datos de hasta 100Hz.
12. Puedo utilizar un detector LT-ELSD para hacer análisis cuantitativos?
Si, el detector LT-ELSD es un detector que responde en masa. Repitiendo las mismas inyecciones, con las mismas condiciones, un LT-ELSD producirá la misma señal.

La mayoría de ELSD del mercado tienen una linealidad directa limitada a 1 o 2 décadas (factor entre la concentración mínima y la concentración máxima entre 10 y 100). Si esto es suficiente para una buena parte de los análisis de control de calidad o I+D, es posible ampliar esta gama lineal utilizando logaritmos. Aplazando el logaritmo del área del pico en función del logaritmo de la concentración del producto, llegamos a una respuesta lineal sobre más de 4 décadas. Alternativamente el software de pilotaje de su cadena HPLC probablemente también tiene capacidad funcionamiento matemático de las respuestas no lineales de detector. En este caso, será suficiente escoger una modelización de la respuesta en modo ‘cuadrático’ o ‘polinomial’ para explotar los datos del ELSD automáticamente.

13. Qué puntos son importantes para sacar el máximo provecho a mi detector SEDEX?
El nebulizador es una pieza sensible, responsable de la primera etapa de detección, él debe ser eficaz. Les recomendamos mantenimientos periódicos del nebulizador con el fin de garantizar un rendimiento óptimo a largo plazo. Los protocolos de mantenimiento se proporcionan sistemáticamente con nuestros dispositivos.

Debemos asegurarnos qué el sifón de la cámara de vidrio esté debidamente llenado y que los niveles líquidos a ambos lados del sifón sean estables.

Las evacuaciones del ELSD también deberán ser tratadas: el drenaje procedente del sifón y el tubo negro de evacuación deberán instalarse convenientemente, el tubo de salida no deberá ser sometido a un vacío ni una aspiración demasiado importante.

Por último, la calidad de la fase móvil (residuo bajo después de la evaporación), el gas (sin partículas y sin aceite) y la columna (bleeding) deberán ser de buena calidad. El sistema HPLC anterior debe estar en buen estado de funcionamiento.
14. Cuál es el parámetro más importante con un detector SEDEX?
La temperatura de evaporación es el parámetro principal de un LT-ESLD.

Para los productos no volátiles, no dude en utilizar una temperatura de evaporación elevada (50º-60ºC) con el fin de asegurar una completa evaporación de la fase móvil, permitiendo optimizar la sensibilidad por disminución de ruido de fondo.

Para los productos semivolátiles, o en caso de duda, es mejor aprovechar la ventaja que ofrece el diseño único de los detectores SEDEX, trabajando a baja temperatura de evaporación: 30º-40ºC. La sensibilidad para sus productos volátiles se optimiza aumentando la altura de la señal (cuanto más baja sea la temperatura, más intensa será la señal), conteniendo el valor del ruido de fondo.
15. Puedo pilotar remotamente mi detector SEDEX?
Todos los detectores SEDEX disponen al menos de un puerto RS-232, los últimos modelos presentan también una conectividad tipo USB. Disponemos de una cartera de drivers casi completos para conectar el detector a su software de cromatografía: OpenLab, ChemStation, EZChrom Editions ou CDS, EZChrom Elite, Chromeleon, Xcalibur y Clarity.
16. Un detector SEDEX puede ser utilizado simultáneamente con otros detectores?
El detector SEDEX deberá colocarse obligatoriamente al final de la cadena de detección cuando esté asociado a un detector de UV/vis o RID.
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