This Site will be translated into English but it needs some time.
Important notice: CHECK THE KEY DATES in connection with the
36th International Symposium on Capillary Chromatography and the 9th GCxGC Symposium
May 27-June 1, 2012 in Riva del Garda, Italy. First date = February 1    Click --> www.chromaleont.it/iscc

Die Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Chromatographie
ist auch
 
100 Jahre nach M. S. TSWETT’s,
65 Jahre nach Erica CREMER’s,
58 Jahre nach A. J. P. MARTIN & A. T. JAMES’s,
53 Jahre nach M. J. E. GOLAY’s
grundlegenden Arbeiten

und den Arbeiten hunderter weiterer phantastischer Pioniere und Fachkollegen
in Theorie-, Material-, Instrumenten- und Methodenentwicklung NICHT erschöpft.

Wir sind weit davon entfernt die Chromatographie auch nur andeutungsweise ersetzen zu können. Wir kommen gerade mal mit den einfachsten Grundlagen zurecht, mehr oder weniger. Die wahre stoffliche Natur ist viel komplexer als unser derzeitiges Wissen darüber und unser Können zu ihrer nötigen Analytik.

Es ist noch viel zu tun.
Packen wir es jetzt nochmals gemeinsam an.
Der Dampf der ersten Tage ist wieder notwendig geworden um erneut voran zu kommen, nachdem Regulierer den Zug bremsen konnten.

Diese SITE
zur Internet-Chromatography schlägt eine ziemlich umfassende Korrektur theoretischer Schwächen vor und lautet ACT. Autor: R. E. Kaiser, IfC.

ACT: Alternative Chromatographie Theorie

Konzentrate sind den längeren Theorie-Abschnitten vorangestellt.
Liest man nur diese Teile, hat man rasch die alternative Theorie durchschaut und wird
erkennen, dass die klassische Theorie allerhand übersehen - oder - sagen wir es mal knallhart: FALSCH bewertet hat u.a. mit der Folge, dass es die elektronische Selektivitätsoptimierung für die optimale Trennung der konkreten Probenmischung NICHT
(zu kaufen) gibt. Hauptgrund waren unpräzise Zeitmessungen.

Wir müssen erneut tätig werden, weil regulierte Methoden zu Pharmaanalysen
tatsächlich mit einer Wiederholstandardabweichung von nur
+- 5%
berichtet werden (berichtet! Nicht etwa: gemacht!),
wo doch kapillar-chromatographische Quantifizierungen von Erdgas mit
+- 0.002 %
Wiederholstandardabweichung bei N=4 (für Methan) möglich sind und
automatisch laufen können, wenn man das will.
Sicher: der Vergleich von Pharmaanalytik mit der Analyse von Erdgas (mit > 500 aber durchaus wichtigen Spurensubstanzen oberhalb 1 ppb und ökonomisch ganz schön schwergewichtig) ist provokativ. Aber schreiben Sie mal auf andere Weise laut.

In dieser SITE:

Worüber, was und wie diese SITE berichtet und wie Sie aktiv mitwirken, das liegt
in Ihren Händen. Der Autor macht nur einen Anfang.

Berichtet wird über sehr präzise Homologen-Zeitwerte, das A und O in der
Alternativen Chromatographie Theorie “ACT”.

Sehr wichtig: die richtige Totzeit ‘tm’ in GC und HPLC.

Trennstufenzahlen und die Trennzahl TZ werden verglichen in GC, PLC und HPLC.

‘b0’ und ‘a’ als generelle Qualitäts-ZEIT-Werte in der
theoretischen UND praktischen Chromatographie werden bestimmt und bewertet, auch wenn es einige (ganz wenige) Fachkollegen gibt, die glauben, dass dies falsch sei und nicht funktioniere. Aber statistische Graphik ist dann ärgerlich eindeutig,
wenn man einfach hinsieht - siehe unten.

Retentionsindices und Homologenzahlen sind viel
leistungsfähiger als bekannt. Dies ist eine erneute ‘Bekanntmachung’.

Programmierte Chromatographie wird nur kurz behandelt, aber es wird der einzige Trennqualitätswert diskutiert, der auch (und anders als die klassischen Daten)
die mehrheitlich benutzte nicht-isokratische Chromatographie
in Bezug auf Trennvermögen und Trennleistung bewerten kann,
damit man - wenn nötig - mit TZ = Trennzahl optimiert.

Selektivitätsoptimierung ALLEIN auf Basis ZEIT
wird diskutiert. Nicht Säulen und Kapillaren wechseln.
Sondern nur an einem Knopf drehen, oder dem Rechner sagen,
für welchen Chromatogrammabschnitt man die überlappten
Peaks auseinander haben will - oder muss, wenns geht.....

Ein neuartiges Rechenprogramm - das ‘ABT-Rechenbrett’ - wird angewendet.
Vielleicht mal (später) zum herunterladen.

Ein bisschen Literatur-Extrakt.

Der Autor dieses Textes ist Ihr Chromatographie-Partner. e-mailen Sie ihm einfach, wenn Sie mit in dieser Site mitschreiben wollen - z.B. über moderne PLC - oder leistungsfähige präparatuive Chromatographie, oder multi-Chromatographie ? Zur neuen µ-PLC, der ersten analytischen Methode, die statt hintereinander oder nebeneinander ineinander chromatographiert: 
siehe in www.institut-f-chromatographie.de .

Diese SITE ist in deutscher Sprache praktisch ‘fertig’. Die englische Version wird deutlich später kommen, ist aber geplant und hängt von freundlich helfenden Könnern ab. (Stand 10. Oktober 2010).

Eine hinweisende Einleitung:

Chromatographie “wirkt überall und immer”.

Sie funktioniert, wenn (überwiegend molekular gelöste) Stoffe mit festen oder flüssigen Oberflächen zusammenkommen, sei es einfach durch Diffusion oder in einer Strömung
durch spezifische Adsorption, Desorption, oder chromatographische Verdrängung.
Das ist ‘ungewollte’ Chromatographie.
Chromatographie ist dynamisch. Bewegung und eine Mindesttemperatur sind notwendig. Gewollte Chromatographie braucht mobile Phasen - der Analytiker will damit trennen.

Nicht nur für den Analytiker bringt die “ungewollte” Chromatographie Probleme.

Diese Chromatographie passiert immer schon vor der Analytik. Schon bei der Probennahme, aber weiter bei der Probenvorbereitung und bei der Probengabe.
So entstehen - wenn man nicht aufpasst - schwerwiegende systematische Fehler durch spezifische Sorption und Desorption auf Oberflächen, zB an der Spritzenwand
oder in der Probenschleife
und besonders ziemlich sicher dann, wenn man nicht analytisch kontrollierend vorgeht.

Die gewollte Chromatographie ist ein Zeitvorgang.

Zeit kann extrem genau gemessen werden.
Qualitative chromatographische Daten sind deswegen Zeitwerte, lieber keine Volumenwerte trotz internationaler und stark veralteter Regulierung, weil so kleine Volumina, wie sie in modernen Mikrotechniken wirken, nicht gemessen werden können.
In dieser SITE wird berichtet, wie Peak-Breitenwerte und Retentionszeiten auf 0.001 Sekunde genau gemessen wurden. Auf Basis so präziser Zeitwerte - aber eigentlich auch erst damit, konnte die Alternative Chromatographie-Theorie entwickelt werden, weil erst jetzt Rechenwerte anfielen, die ohne Zeitpräzision ‘im Rauschen anderer theoretischer Vorstellungen’ untergangen sind. Eine 0.001 Sekunden Zeitmesspräzision ist Unsinn ?

Glauben Sie das lieber nicht. Prüfen Sie die Daten und Fakten dieser SITE. Und eine ein wenig
modernere Signalerfassung und -verarbeitung liefert solche Zeitdaten schmerzlos.
Die Alternative Theorie beweist, dass gerade zu Beginn der Elution ein bislang unbehandelter kritischer Systemwert b0 [sec]- als nicht-chromatographische Peakverbreiterung - wirkt.
Dadurch wird die mögliche Trennkraft glatt um 30 % und manchmal bis weit über 50 % reduziert. Das zwingt zum erneuten Nachdenken und-wie der Autor meint-zum Handeln.

In dieser SITE wird deswegen diskutiert, was zur deutlichen Reduktion dieses
nicht-chromatographischen Zeitwertes instrumentell und methodisch getan werden muss.

Mit ACT wird auch klar, wie man die Selektivität elektronisch UND auch automatisch
optimieren könnte, weil man Selektivität mit einem Potentiometerknopf verändern kann. 

Nebeneffekt präziser und richtiger Totzeitdaten:

In der GC lernt man wieder die Kraft präziser Retentionsindices kennen und versteht, wieso qualitative GC durch Retentionsindices systematisch falsche MS- und MS/MS-Resultate “heilen” bzw. erkennen und vermeiden könnten.
Und dass es der HPLC gut bekäme, würde sie den Homologenindex kennen und benutzen.
Das geht alles vollautomatisch per Software und funktioniert isokratisch wie programmiert.
Zeiten in der GC wie in der HPLC durch Temperatur auf einfachste Weise verändern ist besonders nützlich dann, wenn man zwei unterschiedlich polare Trennsystem aneinanderkoppelt und die Temperaturen an dem einen wie dem anderen Säulentandemteil unterschiedlich ändert, wodurch sich die Selektivität des Gesamtsystems dramatisch (wiederholt hier: wirklich ungeglaubt dramatisch) ändert. Was der Analytiker jetzt ahnt: Säulen, Kapillaren mechanisch aus- und einbauen oder mobile Phasen programmiert verändern, statt an einem Knopf drehen ist jetzt vielleicht nicht mehr so klug. Was der Analytiker dann aber sicher NICHT versteht: wieso er keinen Gerätehersteller kennt, der diese Selektivitätsänderung per Drehknopf oder per Laborcomputersoftware liefern kann.
Dieses Problem im Internet zu diskutieren, wäre sicher wirksam auf Instrumentenhersteller.
Die Schwachstellen der klassischen Theorie werden durch tabellarische und graphisch aufgearbeitete Tabellenwerte kritisch unter ACT verglichen und diskutiert.:

Ein Beispiel: die theoretische Trennstufenzahl basiert auf der Vorstellung, dass Peaks die Form einer GAUSS-Glocken-Kurve haben. Präzise Peakformanalysen ergaben, dass dies grundsätzlich nicht gilt. Die Abweichungen auf Basis quadratischer Werte erreichen
bis zu 40 % !
^{Die Trennstufenzahl enthält die vollen Anteile nicht-chromatographischer Retentionszeiten und nicht-chromatographischer Peakbreiten, alles glatt im > 30-%-Bereich bei ‘frühen’ Peaks. Aber wir versuchen ja, Peaks so früh wie möglich zu eluieren. Geht das gut, kann man bei nicht-isokratischer Arbeitsweise auf die aufwändige und zeitfressende Programmierung und Rückstellung der Systemwerte wieder hin zu den Startbedingungen verzichten.}

 b0 findet man mit präzisen Zeitwerten nur durch Rechnung genau genug und braucht dazu einen richtigen Totzeitwert tm, der auch nur durch Rechnung richtig zu finden ist.
Man sieht den ‘Schadwert’ b0 Chemiker-freundlich in einer einfachen Graphik:
siehe Bild 1 unten.
Exakte b0 - Werte können nur aus Chromatogrammdaten berechnet werden, die unter wirklich isokratischen Trennungen und durch Benutzung homologer Teststoffreihen liefen. Ferner, exakt nur dann, wenn die Peakbreite in halber Höhe auf deutlich besser als 1 % relativ ermittelt wird. Mit einfacher Graphik und einem Lineal klappt das nicht, auch wenn es zunächst so aussieht.
Das heisst also: ein 1 Sekunden breiter Kapillar-GC-Peak muss auf genauer als 10 Millisekunden vermessen werden.
Kein Problem. Siehe in dieser SITE den Teil ‘ Homologen-Zeitwerte ‘.
Noch eine Bedingung: Die Chromatogramme müssen eine fortlaufende Reihe von Homologen enthalten, die ungestört von Überlappungen getrennt werden können.
Das klingt aufwendig aber bietet so wertvolle Nebeneffekte, dass diese “Zusatz-Dosierung” als zeitlich genau begrenzte Trennung in einem gut organisierten Labor wirklich nebenbei ablaufen kann. Zu den wertvollen Nebeneffekten: Siehe in dieser SITE ‘ Retentionsindices ‘.

b0 Schätz-Werte kann man allerdings durch eine sorgfältige Zeichnung mit spitzem Bleistift auf 1 x 0.5 m großem Papier und ganz geradem Lineal erkennen, wenn man den richtigen Totzeitwert tm benutzt. Das kostet Zeit. Besser gleich alles sooo ermitteln lassen: sekundenschnell durch Anwendung von spezieller software, siehe unter ‘ Rechenbrett ’
 

Analytische Probleme heute und sicher noch morgen :

Es gibt genügend analytische Probleme, ungelöst auch im hundersten Jahr nach M.S.Tswett. Die heute wichtigen zu kontrollierenden Stoffgemische enthalten mehr Verbindungen, als wir jetzt und in naher Zukunft getrennt erfassen können, auch wenn wir jetzt schon bei 40,000 Stoffen je komplexer Probe sind obwohl wir nur nach dem einen oder anderen kritischen Stoff qualitativ und quantitativ suchen müssen. Wir werden wohl die Kunst lernen müssen, analytische Information ohne Verluste drastisch zu reduzieren. Das Gefundene muss dann trotzdem qualitativ richtig und so genau wie nötig quantitativ zu erfassen sein, weil anders analytische Information garantiert zu Fehlentscheidungen führt. Gerade Chromatographie ist ausgesprochen fehleranfällig - siehe in www.interchromforum.com.
Aber sehen wir uns mal die heutige Trinkwasser-Situation an:
An manchen Flüssen trinkt der Mensch das Wasser mehr als sieben mal - natürlich nach jeweiligen Zwischenreinigungen. Die haben aber wie alles ihre Grenzen.
So sind jetzt im Trinkwasser an manchen Orten leicht 30,000 medizinische Wirkstoffe und zusätzlich einige ihrer Metaboliten.
No problem, könnte man meinen: Ein gesünderes Wasser, in dem gleich Alles drin ist, was wir sonst in der (Internet-) Apotheke kaufen müssten, kann es doch garnicht geben. Aber die globalen Trinkwasservorrate schwinden jetzt viel schneller als bislang angenommen, weil jetzt dichter gemessen wird.

Qualifizierte Chromatographie könnte ein qualifizierteres Wissen verlangen.
Fundamentale Theoriekenntnisse werden da bestimmt nicht schaden.
Und alle Chromatographie- Automaten von heute müssen wohl noch viel dazulernen, glaubt einer, der sich seit 65 Jahren mit diesem Gebiet intensiv beschäftigt, unterstützt durch Tausende von Fachkollegen aus über 50 Ländern dieser Erde.

Die 100 Jahre alte Chromatographie wird uns noch lange erhalten bleiben.
Es ist keine Ablösung zu sehen. 

              Was steht Wo , Wie funktioniert diese SITE ?

Um Themen, Begriffe, Formeln zu finden, benutzen Sie bitte das mit viel CLICK-Hilfe aufgebaute Inhaltsverzeichnis “WAS-WO”, welches mit einem Click auf seinen linken
Inhalts-Balken aufgerufen wird. Die erste “ACT”-Seite ‘Homologen-Zeitwerte’ wird ebenfalls über den zugehörigen linken Click-Balken gewählt. Clickworte sind blau UND unterstrichen. Nur ‘blau’ allein reicht nicht für den Sprung zum Gesuchten.

Zu dieser Start-Seite kommen Sie mit einem CLICK auf das “IfC”-Zeichen links oben zurück - siehe Home. Zu erreichen mit dem rechten SCROLL-Balken, der auch bei längeren Texten
hilft.
Um Texte in 12-14 Punkt Zeichengrösse gut lesen zu können, hat Ihr Rechner möglicherweise eine Internet-Seiten-Text-Optimierung.
Wir begrüßen Anregungen potentieller Internet-Chromatographeure, die sich gern hier einbringen können.

Diese SITE behandelt ausdrücklich NICHT die Elektrochromatographie.

Stand Februar 2012.

Bilder 1 bis 3 unten: numerische und graphische Wiedergabe der chromatographischen Grund-Zeitwerte “a”, “b0”, “tm” (alle in [sec]) aus einem isokratischen Homologen-Testchromatogramm auf einer 25 m langen mittelpolaren fused silica Kapillare und Wasserstoff als mobile Phase.

Bitte beachten Sie den präzise linearen Zusammenhang zwischen der Retentionszeit der Stoffe und dem externen (b0) und den internen (b gesamt minus b0) Peakbreitenwerten. Das spricht für die Präzision der a - b0 - tm - Zeitwerte-Ermittelung und dem Nutzen der Theorie = berechnete Totzeitwerte gemäß dem a-b-t-Konzept. Angeblich gäbe es keinen linearen Zusammenhang (könne es, rein theoretisch, garnicht geben !) Somit also: besser das falsche theoretische Konzept auswechseln gegen ACT und den pratischen Nutzen nutzen...... 

Das alles funktioniert auch bei der Analyse einer qualitativen Kalibrierung in der HPLC, siehe unter “Abt-Rechenbrett” in dieser SITE
 

Verwendeter Datensatz: (Siehe unter “Zeitdatensätze” in dieser SITE)

Die in www.interchromforum.com angekündigte Vorstellung des neuen “PureBasics-Programm Polynomial Interpolation” ist erschienen.
Das deutsche Programm heisst PI-rek-D11, das englische PI-rek-E11. Hier in dieser SITE erfolgt die Vorstellung einfach als kompletter HELP-file (pdf). Ein wenig unueblich. Na und ? Manches ist heute unüblich aber vorteilhafter als Standardverfahren. Clicken Sie auf HIER .

Vielleicht wollen Sie aber wissen, was es mit ‘PureBasic’ auf sich hat: nachsehenswert !
Holen Sie sich www.purebasic.com

Zum Abschluss dieser SITE mit dem Aufruf an meine Fachkollegen, bei der Weiterentwicklung und der Entschärfung einer Überregulierung chromatographischer Methoden mitzuwirken oder eben in eigener Verantwortung aktiv zu werden, um analytische Ethik wieder breit
durchzusetzen, dieser Vorschlag:

Es ist überraschend einfach und kostengünstig, analytische Tricks, Tips, Techniken anderen Fachkollegen OHNE Worte nahe zu bringen. Bilder sind tausend Worte wert, Videos sind gleich nochmal tausende von Bildern in wenigen Minuten und damit recht informativ. ‘Gecrunched’ kosten sie pro z.B. 5 Minuten Laufzeit leicht nur noch 10 - 20 MB Speicher um den Preis, ein bisschen an Schärfe zu verlieren. Ist Schärfe entscheidend, OK, dann muss man sich auf 1- Minuten-Videos reduzieren.

Wie man ‘crunched’, welcher Video-Typ optimal ist, da liefern Google und Bing alle Informationen bei Vermeidung bisweilen extrem teurer Spezialsoftware. Als Kamera kam ich mit einer RICOH R10 zurecht; Licht ist kritisch, aber 1 kW haben gereicht und waren eine Grenze, als es um Planar-Chromatographie ging - 1000 Watt kaltes Licht wären zu teuer gewesen.
Sicher: Videos über das Netz in SITES kosten immer noch sehr verschiedene plug-ins, aber unter dem neuesten Google Chrome (2012-Browser) funktionierte das Mini-Video zur Technik und Methodik der µ-PLC auf MAC Books, unter Windows XP und unter Windows 7. Wollen Sie mal probieren, wie man Fachkollegen ohne Worte Informationen schicken könnte ? Dieser LINK unten sollte es zeigen, falls Sie das plug-in Problem in den Griff bekommen. Videos funktionieren auch als attachment in mails, aber mit SITES erreicht dieser Autor aus über 60 Ländern tausende Fachkollegen ohne Kenntnis der mail Adresse:

http://www.institut-f-chromatographie.de/html/mu_plc-video.html

Das Installieren von plug-ins kann nervig sein. Falls Sie YouTube Nutzer sind, geht auch dieses:
In YouTube Micro-Planar-Chromatography eingeben. Müsste klappen.