PSS TICKER. Wir stellen Ihnen vor:

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1 Ausgabe Frühjahr 2012 PSS TICKER GPC/SEC-Lösungen mit kompetentem und schnellem Support GPC/SEC/GFC ist die Methode der Wahl zur umfassenden Charakterisierung von Polymeren, Biopolymeren, Polysacchariden und Proteinen. Und GPC/SEC ist unsere Leidenschaft! PSS engagiert sich für die Weiterentwicklung der makromolekularen Flüssigchromatographie. Basierend auf exzellenten Produkten und den neuesten Erkenntnissen in der Materialwissenschaft, entwickeln wir leicht zu bedienende und leistungsfähige Lösungen für die Qualitätskontrolle und F & E. Vom einfachen Molmassenreferenzmaterial bis hin zu kompletten Systemen für GPC/SEC-Multi- Detektion mit Lichtstreuung, Viskosimetrie, Massenspektrometrie oder zu qualifizierten Systemen für die pharmazeutische Industrie: PSS bietet alle Produkte und Dienstleistungen für erfolgreiche makromolekulare Analytik und fachliche Unterstützung von GPC/SEC-Enthusiasten. Sie profitieren von unserer kompetenten und persönlichen Betreuung mit schnellem und effizienten Support von ausgewiesenen GPC/SEC-Experten. Im Jahr 2012 präsentieren wir unsere neuen Lösungen weltweit auf Messen und Ausstellungen. Sie können PSS auf der Pittcon, Analytica und Achema sowie auf mehreren kleineren Tagungen und Konferenzen treffen. Nutzen Sie die Chance, unsere Produkte in Aktion zu sehen und mit unseren Entwicklern zu sprechen. Wir stellen Ihnen vor: Metall-freies BioSECcurity SEC-System: Unsere neue Multi-Detektor-Lösung für die Bestimmung von absoluten Molmassen von Biopolymeren unter extremen Bedingungen WinGPC UniChrom MCDS GPC/SEC-Software: Wenn einfache Multi-Detektion nicht ausreicht: Lichtstreuung und Viskosimetrie plus 2D-Chromatographie und Massenspektrometrie HT-Auftragsanalytik: Neue Temperaturgradient HPLC-Methode für effiziente Polyolefin-Trennung GPC-Addon Viskosimetrie/Lichtstreuung für Agilent OpenLAB ChemStation: Triple plus Detektion in bekannter Software- Umgebung. Datenerfassung, Auswertung, Berichterstellung wie gewohnt neu mit Lichtstreu- und Viskositätsdaten Weitere Lösungen, Produkte und Dienstleistungen finden Sie auch auf unserer Website sowie in unserer neuen Broschüre zu GPC/SEC-Lösungen. Wie gewohnt bietet PSS auch 2012 Trainings und Webinare rund um das Thema Charakterisierung von Makromolekülen. Alle Termine für 2012 finden Sie auf unserer Website; die nächsten Veranstaltungen sind auf Seite 8 dieses Tickers zusammengefasst. In dieser Ausgabe: Ihr 1 GPC/SEC-Systeme: BioSECcurity, das metallfreie System Seite 2 mit Lichtstreuung und/oder Viskosimetrie 2 GPC/SEC-Software: Seite 3 Neu in WinGPC UniChrom MCDS 3 GPC/SEC-Software: PSS GPC/SEC-Multidetektor- Seite 4 Softwareaddon für Agilent ChemStation 4 Auftragsanalytik: Hochtemperatur- Seite 6 Temperaturgradienten-HPLC (ht-tgic) an Polyolefinen 5 Termine und neue Mitarbeiter PSS Seite 8 Jochen Leinweber jleinweber@polymer.de

2 GPC/SEC-Systeme BioSECcurity, das metallfreie System mit Lichtstreuung und/oder Viskosimetrie Bioanalytik mit modernen Detektionstechniken unter extremen Bedingungen war noch nie so einfach, leistungsfähig und robust. Mit dem BioSECcurity SEC-System stellt PSS die ideale Lösung zur Bestimmung von Protein- Molmassen, der Protein-Reinheit sowie deren Aggregationsverhalten vor. Abbildung 1 Eines der Hauptprobleme in der Biopolymer- Analyse ist Korrosion an den verwendeten Analysegeräten. Diese wird verursacht und begünstigt durch die benötigten hohen Salzkonzentrationen, sowie die extremen ph- Werte. Darüber hinaus können Metall-Ionen die Lebensdauer der Trennsäulen verkürzen oder zu chromatographischen Artefakten führen. Durch den konsequenten Verzicht auf Metall in allen Bereichen, die mit Lösungsmittel in Berührung kommen, zeigt das BioSECcurity SEC-System hier neue Lösungsansätze auf. Abhängig von der Konfiguration kann das System bei ph-werten von 1-13 (1 Tag: 14) oder 1-12 (bei Verwendung des RALLS-Detektors) eingesetzt werden. Erhältlich sind als metallfreie Komponenten: Eine quaternäre Pumpe mit aktiver Kolbenhinterspülung Ein Hochleistungs-Autosampler für Well- Plates oder Vials (Alternativ: manueller Injektor) Ein Mehrwellenlängen UV-Detektor oder ein DAD/PDA Ein 90 -Winkel MULTICHROM Lichtstreudetektor SLD1000B (RALLS) oder alternativ ein Mehrwinkellichtstreudetektor SLD7000B (MALLS) Ein ETA2010B online-viskosimeter Ein analytischer Fraktionssammler für Well-Plates, Röhrchen oder Flaschen Die beiden Lichtstreudetektoren unterscheiden sich in der Anzahl der unterstützten Winkel. Während der RALLS-Detektor die Streulichtintesität bei 90 misst, detektiert der MALLS-Detektor gleichzeitig bei 7 verschiedenen Winkeln zwischen 35 und 145. Für viele Proteine, insbesondere globuläre, ist der RALLS-Detektor ausreichend. Ein großer Vorteil dieses Detektors ist, dass der Benutzer die Wellenlänge frei wählen kann. Das garantiert höchste Sensitivität, selbst bei niedrigen Molmassen oder Konzentrationen. Um die Molmasse von anisotropen Streuern korrekt zu bestimmen oder Trägheitsradien zu messen, steht der MALLS-Detektor zur Verfügung. Durch die Kombination mit den Lichtstreudetektoren können sogar absolute Molmassen bestimmt werden. Auch für die präzise Bestimmung der Reinheit sowie die Aggregations-Analyse bietet der Lichtstreudetektor aufgrund seiner hohen Sensitivität bei großen Molmassen entscheidende Vorteile (vergleiche Abbildung 1). Die folgenden Säulen in metallfreier PEEK- Hardware stehen zur Verfügung: PROTEEMA Vorsäule 8 * 50 mm PROTEEMA (Analytisch) mit unterschiedlichen Partikelgrößen in den Porositäten 100 Å, 300 Å und Å. (Andere PSS Materialien auf Anfrage) Gerätesteuerung, Datenerfassung und -analyse erfolgt mit WinGPC UniChrom MCDS. Weitere Details zu unserer UniChrom-Software finden Sie auf Seite 3 dieses Tickers. Dr. Daniela Held Gamma-Globulin Probe bestehend aus Monomer und Dimer. Verwendete Detektoren: UV und 7-Winkel MALLS (aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur 3 Winkel gezeigt) dheld@polymer.de 2

3 GPC/SEC-Software Neu in WinGPC UniChrom MCDS GPC/SEC-Software WinGPC UniChrom ist ein Makromolekulares Chromatographie-Datensystem (MCDS) das alle Methoden der (Bio-)Polymercharakterisierung unterstützt und Gerätesteuerung für LC-Systeme unterschiedlichster Hersteller bietet. UniChrom ist der Nachfolger der bekannten WinGPC Unity Software und enthält alle Features und Module der Unity sowie die folgenden neuen Optionen und Funktionen, die wir kurz vorstellen möchten: Abbildung 2 Abbildung 1 Der UniChrom ChromPilot für sorgenfreie Gerätesteuerung und leistungsfähiges Sequenz-Management Den Projekt-Manager für modernes Probenmanagement mit schnellem Zugriff auf Daten mit wenigen Mausklicks Das Modul Massenspektrometrie für die Analyse der GPC/SEC-MS-Daten und die Bestimmung von absoluten Molmassen für niedermolekulare Proben UniChrom ChromPilot Mit der Release von WinGPC UniChrom mit ChromPilot im November 2011 hat PSS eine zeitgemäße und leistungsfähige Lösung für die Gerätesteuerung von LC-Systemen unterschiedlichster Hersteller eingeführt. Der flexible, treiberbasierte Ansatz ermöglicht die schnelle und nahtlose Integration von neuen Systemen in vorhandene WinGPC-Installatio- ChromPilot Gerätetreiber Stand März Gemischte Konfigurationen mit Komponenten unterschiedlicher Hersteller sind voll unterstützt. Der neue WinGPC Projekt-Manager organisiert Projekte, spart Maus-Klicks und bietet eine Datenvorschau. nen. Zur Steuerung muss nur der passende Gerätetreiber installiert werden, schon steht die komplette Funktionalität in der WinGPC zur Verfügung. Neue Treiber werden kontinuierlich entwickelt und ergänzt. Für Anwender bietet die ChromPilot-Steuerung damit eine Reihe von Vorteilen: Der Benutzer wählt das optimal auf seine Bedürfnisse abgestimmte Instrument und kann trotzdem sicher sein, dass Bedienungs- oder Übertragungsfehler vermieden werden und dass Compliance-Forderungen voll erfüllt sind. Unabhängig von den verwendeten Instrumenten sind Sequenz-Manager sowie Benutzeroberfläche immer gleich. Das minimiert den Schulungsaufwand und macht die Bedienung einfach. Der Sequenz-Manager verwaltet nicht nur die Injektionen, sondern bildet den kompletten Messablauf ab. Durch Eingabe von Sequenz-Kommandos können zum Beispiel Flussrate oder UV-Wellenlänge vor der Injektion weiterer Proben geändert werden. Damit wird an einer einzigen Stelle der Ablauf definiert, der dann automatisch abgearbeitet wird. Der Geräte-Manager fasst klar und übersichtlich alle relevanten Parameter aller Module zusammen und erlaubt das komfortable Setzen von Endbedingungen. Damit ist der ChromPilot ein unersetzliches Tool, um sich das Leben im Labor zu erleichtern und einfacher zu gestalten. UniChrom Projekt-Manager Die Menge der Daten im Labor wächst kontinuierlich und Verzeichnisstrukturen, vor allem in Netzwerken, werden komplexer und länger. Das macht Datenmanagement mühsam und langwierig. Hier unterstützt WinGPC mit der Proben-Suche, bei Bedarf über alle Datenbanken hinweg, die Anwender schon lange. Ein noch universelleres Werkzeug ist nun der neue WinGPC UniChrom Projekt- Manager. Projekte können in benutzerdefinierten Containern, die WinGPC Projekte unabhängig von ihrem Speicherort enthalten können, organisiert werden. Um WinGPC- Projekte zu laden, ist es daher nicht mehr notwendig sich aufwendig durch die Netzwerk-Pfade zu klicken. Sehr hilfreich sind auch die umfassende Chromatogramm-Vorschau sowie die eingebauten Filteroptionen, die nur die passende Teilmenge der Sequenzen zeigen. Die Option, Daten direkt aus dem Projekt-Manager an die Überlagerung zu geben, erlaubt es, Überlagerungen schnell zu füllen, ohne zuvor alle Sequenzen laden zu müssen. Modul Massenspektrometrie (MS) Die Lichtstreuung ist eine anerkannte Methode, um wahre Molmassen zu messen. Sie stößt jedoch bei Proben mit niedrigen Molmassen an ihre Grenzen und ist für Copolymere nicht wirklich geeignet. Hier zeigt die Kopplung von GPC/SEC mit der MS (ESI-MS, MALDI-ToF) neue Wege auf, um Molmassen, Ist WinGPC UniChrom die richtige Lösung für Sie? Vereinbaren Sie ein persönliches Web-Meeting mit einem unserer Experten. Basierend auf Ihren Anwendungsanforderungen und persönlichen Fragen, zeigen wir Ihnen, Features und Funktionen, die Ihnen das Leben leichter machen! Über info@polymer.de können Sie einen Termin vereinbaren. 3

4 die sonst nicht zugänglich wären, mit hoher Präzision zu messen. Der Nachteil der GPC/SEC-MS-Kopplung ist die Komplexität der Auswertung, vor allem dann, wenn Copolymere untersucht werden oder wenn mehrere Ladungen pro Kette möglich sind (z.b. ESI-MS). Diese Beschränkung wird nun mit der Entwicklung des WinGPC UniChrom Moduls für Massenspektrometrie überwunden. UniChrom importiert Massenspektren im anbieterunabhängigen mzxml-format zur korrespondierenden Probe. Die Spektren werden daraufhin automatisch analysiert. Die einzigen erforderlichen Benutzereingaben sind die molare Masse der Wiederholungseinheit (für Copolymere: beide Molmassen) sowie die Molmasse des Ionisierungsagens. Isotopeneffekte werden automatisch korrigiert, der Ladezustand für ESI-MS wird ebenfalls automatisch erfasst und zugewiesen. Damit ist die Auswertung auch für Nicht-MS-Experten leicht durchführbar. Die Bedienung des WinGPC MS-Modul ist vergleichbar mit der in den Modulen Lichtstreuung, Viskosimetrie oder 2D und somit schnell erlernbar. Abhängig von der verwendeten MS-Technologie stehen unterschiedliche Auswertetools zur Verfügung. Dazu gehören Strukturaufklärung mit MSn, Ion Traps und MS-TOF-Instrumenten. Selbst einfache MS (Single-Quad) erzeugen sehr genaue Molmassen, ohne dass das dn/dc bekannt sein muss (wie z.b. in der Lichtstreuung, Dreifach- oder Vierfach-Detektion erforderlich). Dr. Jürgen Paulsdorf GPC/SEC-Software PSS GPC/SEC-Multidetektions-Softwareaddon für Agilent ChemStation Die PSS WinGPC Produktfamilie und die Agilent ChemStation sind beliebte und weit verbreitete Chromatographie-Datensysteme für GPC/SEC und LC. Ein GPC/SEC-Addon für Routine-Anwendungen bei Verwendung von Konzentrationsdetektoren ist für ChemStation schon länger erhältlich. Nach der Übernahme von Polymer Labs/Varian finden sich nun auch Lichtstreudetektoren (LS) und Viskosimeter (DV) in der Agilent Produktlinie. Damit gibt es einen Bedarf für ein ChemStation GPC/SEC-Addon, das mehr kann und auch molmassensensitive Multidetektion unterstützt. Abbildung 1 Basierend auf etablierten PSS-Lösung haben wir uns dieser Aufgabe gestellt und ein voll integriertes GPC/SEC-Multidetektions-Addon (MD-Addon) entwickelt. Dieses Addon unterstützt Analysen mit unterschiedlichen Konzentrationsdetektoren, jede Art von on- OpenLab CDS ChemStation mit aktiviertem PSS GPC/SEC-MD-Addon mit Daten eines MDS390 (2-Winkel LS und Viskosimetrie) Abbildung 2 Konventionelle, LS, DV oder Triple-Datenauswertung für bis zu 6 Signale line Lichtstreuung (RALLS, TALLS, MALLS) und online-viskosimetrie sowie deren Kombinationen. Unterstützte Systeme: Agilent alle 11x0, 12x0 Systeme und Module, MDS390 PSS alle SECcurity-Systeme und Detektoren andere über Agilent 35900E Detektoren A/D-Wandler Unterstützte ChemStation Revisionen: ChemStation alle 32bit (B zu B.04.03) OpenLab alle CDS CSTN (C.01.0x) Unterstützte 32/64 Bit Plattformen: Windows XP, Vista, Windows 7, Windows Server 2008 R2 Gerätesteuerung, Sequenz-Programmierung, Datenauswertung, Wählen der GPC/SEC- Einstellungen und Auswerteparameter erfolgt innerhalb der bekannten ChemStation Benutzeroberfläche. Das GPC/SEC-MD-Addon erhält die notwendigen Informationen aus der ChemStation-Methode und bestimmt mit diesen die GPC/SEC-Ergebnisse. Abbildung 1 zeigt wie sich das GPC/SEC-MD- Addon als eigener Menüpunkt in die Menüleiste der ChemStation einklinkt. Unterstützt wird automatisierte Analyse von kompletten oder Teil-Sequenzen, Batch-Analyse und interaktive Auswertung. IQ/OQ der Software kann leicht mit den zur Verfügung gestellten Verifikationstools vom Benutzer durchgeführt werden. Die Abbildung 2 zeigt den Dialog für die GPC/SEC-Einstellungen. Unterstützt werden 4

5 alle Methoden der Datenanalyse. Der Signal- Typ bestimmt dabei wie mit den Daten innerhalb des Addons verfahren wird, d.h. ob konventionell (RI, UV), mit Lichtstreuung (7, 15, 90 ), Viskosimetrie (DP, IP) oder Tripledetektion gearbeitet werden soll. Spezielle Methoden der Datenanalyse wie z.b. Multipeak Analyse und Dextran-Auswertung nach der Pharmacopeia werden ebenfalls unterstützt. Die Konfiguration und die Bestimmung der benötigten Systemparameter im Multidetektorsetup erfolgt denkbar einfach mit Hilfe eines Software-Wizards. Dieser bestimmt automatisch Detektorversatz, die Detektorkonstante für den Konzentrationsdetektor, die Lichtstreukonstante sowie die Normalisierungskoeffizienten. Alle GPC/SEC-Einstellungen sind Teil der ChemStation-Methode. Die Datenverarbeitung kann entweder aus dem GPC/SEC-Menü ( calculate GPC results ) oder direkt aus der ChemStation-Sequenz angestoßen werden. Tabelle 1 Vorhandenes Datensystem ChemStation ChemStation ChemStation ChemStation Neu(e) Detektor(en) oder Methoden Konzentration (z.b. RI, ELS) Lichtstreuung (z.b. MDS390, PSS SLD1000) Viskosimetrie (z.b. MDS390, PSS ETA2010) Tripledetektion (z.b. MDS390, PSS Triple plus ) Upgrade- Empfehlung PSS GPC/SEC Addon PSS GPC/SEC MD Addon PSS GPC/SEC MD Addon PSS GPC/SEC MD Addon WinGPC Konzentration (alle Hersteller) PSS WinGPC UniChrom WinGPC Lichtstreuung (alle Hersteller) PSS WinGPC UniChrom WinGPC Viskosimetrie (alle Hersteller) PSS WinGPC UniChrom WinGPC Tripledetektion (alle Hersteller) PSS WinGPC UniChrom Upgrade-Empfehlungen für bestehende Installationen Abbildung 3 zeigt die interaktive Auswertung eines MDS390 Tripledetektor-Datensatzes mit einem VWD als Konzentrationsdetektor für eine Mischung von engverteilten Polystyrolen mit unterschiedlichen Molmassen. Die Ergebnisausgabe erfolgt auf dem Bildschirm, als PDF-Ausdruck oder als Hardcopy. Der Report Designer erlaubt die Erstellung benutzerdefinierter Layouts für Reports nach eigenen Vorgaben. Datenübertragung an ein LIMS oder andere Informationsmanagementsysteme ist vorgesehen und muss nur konfiguriert werden. Abbildung 3 Upgrade-Empfehlungen für bestehende Installationen Benutzer, die schon WinGPC oder ChemStation verwenden, können einfach und schnell unter Weiterverwendung aller vorhandenen Resourcen neue Komponenten einbinden. Die Tabelle zeigt unsere Upgrade-Empfehlung für existierende Datensysteme, die mit besseren Detektionsmöglichkeiten ausgestattet werden sollen. Die Vorteile des PSS GPC/SEC-MD-Addons: Nutzt die bekannte ChemStation/OL CDS Software-Umgebung Integriert sich nahtlos in ChemStation/ ChemStation OL CDS Bekannte Bedienung, gleiches Look & Feel Basierend auf etablierten Produkten mit hervorrandem Support Minimaler Schulungsaufwand Agilent Geräte-Unterstützung und PSS Methoden-Unterstützung Höchste Funktionalität und Flexibilität Aktuelle Softwarereleases, Investitionsschutz und Planungssicherheit Da das PSS GPC/SEC-MD-Addon, genauso wie das Agilent GPC-Addon, auf der ChemStation Architektur, deren Datenstrukturen und Prinzipien basiert, gibt es Einschränkungen, die in der PSS WinGPC Unity oder UniChrom nicht vorhanden sind: Keine Datenbank-Funktionen, ChemStation verwendet einen dateibasierten Ansatz Keine umfassende 21CFR11 Compliance Keine 2-dimensionale Chromatographie Keine GPC/SEC-MS-Daten-Analyse Keine Heparin-(Endgruppen)-Analyse In solchen Fällen ist die PSS WinGPC UniChrom Software die naheliegende Upgrade-Lösung. Aufgrund des datenbankbasierten Ansatzes und der Verfügbarkeit von passenden Softwaremodulen überwindet sie die Grenzen in den Addons leicht. Da in PSS WinGPC UniChrom ein Importfilter für ChemStation- Daten integriert ist, können vorhandene Daten weiterhin angesehen und ausgewertet werden. Interaktive Datenauswertung und Ergebnisse für eine Polystyrolmischung detektiert mit einem Agilent MDS390 Tripledetektorsystem mit LS (pink), Viskosimeterdifferenzdruck (blau) und UV (rot) Peter Kilz pkilz@polymer.de 5

6 Auftragsanalytik Hochtemperatur-Temperaturgradienten-HPLC (ht-tgic) an Polyolefinen Abbildung 1 Polyolefine können sich nicht nur in ihrer Molmassenverteilung, sondern auch in ihrer Zusammensetzung (PP, PE-Olefincopolymere, PE) und Morphologie (HDPE, LDPE, LLDPE) unterscheiden. Die Molmassenverteilung lässt sich in der Regel durch die GPC/SEC ermitteln. Da diese aber nicht nach Molmasse, sondern nach hydrodynamischem Volumen trennt, können z.b. Blends unterschiedlicher Olefin-Zusammensetzung unter Umständen nicht mittels GPC/SEC aufgetrennt werden. Abhilfe schaffen hier Separationsmethoden, die nach Kristallinität auftrennen (TREF, CRYSTAF, CEF). Eine weitere Methode zur Trennung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung bietet die Gradienten-HPLC. Hierbei wird durch Parameterveränderung die Wechselwirkung Probe-Säulenmaterial beeinflusst. Diese Parameterveränderung kann durch Änderung der Lösungsmittelzusammensetzung oder der Temperatur erfolgen. Aufgrund ihrer Löslichkeit müssen Polyolefine immer bei hoher Temperatur (>100 C), vorzugsweise in Lösungsmitteln wie TCB (1,2,4-Trichlorbenzol), untersucht werden. Dieses schränkt die Auswahl der benutzbaren HPLC-Säulen ein. Bei PSS wurde eine Hypercarb-Säule auf Graphitbasis zur Trennung benutzt. Neben der Temperaturbeständigkeit zeigt diese Säule aufgrund der besonderen Graphitoberfläche die Eigenschaft, dass die Trennung nicht nur von der Zusammensetzung der Probe, sondern auch von der Planarität der Moleküle abhängt. Übertragen auf Polyolefine bedeutet dies, dass der Trennmechanismus in erster Linie von den Ethenkettensequenzen und deren Länge abhängt. Bei der ht-tgic (high temperature temperature gradient interaction chromatography) wird die Probe bei höherer Temperatur auf die Säule injiziert und schnell abgekühlt. Hierdurch kommt es zur Anlagerung der Ethensegmente auf der Graphitoberfläche. Wird nun die Temperatur langsam erhöht, so lösen sich die Segmente entsprechend ihrer Länge wieder von der Oberfläche des Graphits ab. Längere Segmente eluieren erst bei höheren Temperaturen. Wie Abbildung 1 zeigt, eluieren lineare Polyethylene mit verschiedenen Molmassen zu unterschiedlichen Zeiten/Temperaturen. Bis zu einer Molmasse von ca. 500 g/mol findet nur eine Separation im GPC/SEC-Modus statt. In einem Bereich von ca. 500 bis ca g/mol erfolgt die Separation annähernd linear in Abhängigkeit von der Ethensequenzlänge. Ab ca g/mol lassen sich die Kettenlängen nicht mehr unterscheiden. Dieses Separationsverhalten wird durch die rote Kalibrierkurve in Abbildung 1 beschrieben. Ihre Stärke zeigt die ht-tgic bei der Separation von strukturell unterschiedlichen Polyolefinen. Aufgrund des isokratischen Einsatzes von TCB kann ein Infrarotdetektor eingesetzt werden, der neben der Konzentration auch den Anteil an CH 3 -Gruppen ermittelt. Im Beispiel variiert das gemessene CH 3 /CH ges - Verhältnis von 0,53 (lineares PE, keine CH 3 - Gruppen) bis zu 1,18 (PP, 33,3% CH 3 ). Abbildung 2 Elutionsvolumen [ml] ht-tgic linearer PEs verschiedener Molmassen, Ethensequenzkalibrierung Elutionsvolumen [ml] ht-tgic verschiedener Polyolefinarten Abbildung 2 zeigt das unterschiedliche Verhalten von Polyolefinen in der ht-tgic. Reines PP eluiert schon bei ca. 1 ml im reinen GPC/SEC-Modus, da keine Wechselwirkung stattfindet. Ein PE-PP Copolymer mit geringem PE-Anteil verhält sich analog, da keine längeren PE-Segmente auftreten. Anhand des CH 3 / CH ges -Verhältnisses lassen sich aber beide Materialien unterscheiden. Ein HDPE eluiert spät, weil die Ethensegmente auf der Graphitoberfläche gebunden werden. Das CH 3 /CH ges -Verhältnis von 0,53 zeigt hierbei keine Abhängigkeit von der Trennung (Zusammensetzung konstant). Beim LDPE liegen aufgrund der vorhandenen Langkettenverzweigungen kürzere Ethensegmente als im HDPE vor. Dieses zeigt sich in der ht-tgic an den kürzeren Elutionsvolumina. Je höher dabei der Anteil an Langkettenverzweigungen wird, desto früher eluiert das LDPE. Dieses wird durch den Anstieg des CH 3 /CH ges -Verhältnis bei kleineren Elutionsvolumnia verdeutlicht. Ein statistisches LLDPE (Ethen-Buten-Copolymer) zeigt ein anderes Elutionsverhalten. Durch den statistischen Einbau gibt es auch lange Ethensequenzen, welche beim gleichen Volumen wie HDPE eluieren. Durch 6

7 Abbildung 3 pen hin. Da das CH 3 /CH ges -Verhältnis nichts über die Struktur (Länge) des Comonomeren aussagt, kann es sich um ein Ethen-Buten- (29% Buten), ein Ethen-Hexen-Copolymer (48% Hexen) oder Ethen-Octen-Copolymer (67% Octen) handeln. Über die Flächen der einzelnen Bestandteile läßt sich deren mengenmäßiger Anteil bestimmen. Demnach besteht das unbekannte Blend aus: 77,5% LDPE, 15,1% Copolymer und 7.4% Paraffinöl. Molmasse Ethensegmente [Da] Ethensequenzverteilung aus ht-tgic eines Blends und dessen Bestandteile den Einbau des Butens werden die Ethensequenzen und damit die Elutionsvolumina immer kürzer. Diese kontinuierliche Änderung zeigt sich direkt im CH 3 /CH ges - Verhältnis, das mit fallendem Elutionsvolumen kontinuierlich nahezu linear ansteigt. Im Vergleich zu einem statistischen Copolymer eluiert ein Block-Copolymer in der ht-tgic anders. Dessen Verhalten ist noch nicht genau verstanden und wird mit ergänzenden Techniken (z.b. 2-dimensionaler Chromatographie) noch veriziert. Aufgrund des einzigartigen Trennmechanismus lassen sich mittels ht-tgic auch Polyolefin-Blendmischungen in Ihre Bestandteile separieren. Abbildung 3 zeigt die Ethen-Segmentverteilung einer unbekannten Blendmischung, welche sich mittels HT-GPC nicht auftrennen ließ. Wie die Überlagerung mit Referenzsubstanzen zeigt, besteht dieser Blend aus 3 Substanzen. Zuerst eluiert ein Paraffinöl, welches streng nach dem GPC/SEC-Modus separiert wird. Die Hauptkomponente stellt ein LDPE dar, welches eine mittlere Ethen-Sequenzgröße von ca g/mol aufweist. Als dritte Komponente findet sich ein Copolymer, welches aufgrund seines Elutionsverhaltens als statistisch angesehen werden kann. Es verhält sich annähernd wie ein Ethen-Octen- Copolymer mit 33% Octen. Bestimmt man allerdings das CH 3 /CH ges -Verhältnis, so deutet dies auf einen höheren Anteil an CH 3 -Grup- Zusammenfassung Die ht-tgic in Kombination mit einer IR-Detektion stellt eine leistungsfähige Methode zur Separation von Polyolefinen in Abhängigkeit von Ihrer Struktur dar. Dadurch, dass sie streng nach der Ethensequenzlänge trennt, stellt sie eine ideale Methode zur Auftrennung von Olefin-Blendmischungen dar, welche in der HT-GPC nicht trennbar sind. Neben der Auftrennung lassen sich zusätzlich noch Strukturparameter ermitteln, so dass sich eine Zuordnung des Polymertyps durchführen läßt. Dr. Peter Montag pmontag@polymer.de PSS Polefin HT-GPC Säulen Für HT-GPC-Trennungen von Poly(ethylen), Poly(propylen) und anderen Polyolefinen in TCB, o-dcb oder Dekalin. Partikelgröße: Standard: 10 µm, andere auf Nachfrage Maximale Temperatur: 200 C Maximaldruck: bar (abhängig von der Porosität) Empfohlene Flussrate: 0,5-1 ml/min Maximale Flussrate: 2 ml/min Für Lichtstreudetektion geeignet: Ja Erhältlich sind analytische Trennsäulen (8 mm ID x 300 mm Länge) mit den folgenden Porositäten: Artikelnummer Porosität [Å] Molmassentrennbereich* [Da] poa e poa e poa e poa e poa e poa lim linear M poa083010lxl linear XL poa * (ermittelt mit Poly(styrol)) Vorsäule Empfohlene Säulenkombinationen: Niedrige Molmassen: Å Mittlere Molmassen: Å Hohe Molmassen: Å Erhältlich auch als HighSpeed Säulen! 7

8 PSS Termine 2012 GPC-Kurse Software-Kurse Messen & Tagungen GPC-Theorie & Praxis September September 2012 Hands-on Visco/LS Juni 2012 Usermeetings European GPC/SEC Column Meeting 16. Oktober 2012 WinGPC Usermeeting 17. Oktober 2012 (Teilnahme kostenlos) EcoSEC Usermeeting 18. Oktober 2012 (Teilnahme kostenlos) Alle Seminare in Mainz, Deutschland. WinGPC Report Designer 23. April September 2012 WinGPC Basic Training 24. April September 2012 WinGPC Visco/LS 25. April September 2012 WinGPC ChromPilot 26. April September 2012 WinGPC Compliance Pack 27. April September bis 20. April 2012 Analytica 2012 in München Halle A1, Stand bis 22. Juni 2012 ACHEMA 2012 in Frankfurt Halle 4.1, Stand P September 2012 Seminar: Compliance für Polymere Aber sicher! Pharmalösungen in der GPC. Basel/Schweiz PSS Webinare 2D Polymer Analysis 25. April 2012 It s magic. The PSS Column Concept 24. Mai 2012 Neue PSS Mitarbeiter Seit September 2011 ist Dr. Michael Möller bei PSS beschäftigt. Herr Möller hat an der Universität Münster studiert und dort im Februar 2011 seine Dissertation zur Synthese von Peptidpolymerkonjugaten erfolgreich abgeschlossen. Er unterstützt die Abteilung GPC/SEC-Software und -Systeme durch Methodenentwicklung und Methodentransfer. Außerdem ist er für Installation von GPC/SEC-Systemen vor Ort verantwortlich. Für diese Systeme übernimmt er auch den Support. Dr. Michael Möller MMoeller@polymer.de Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit! Kontakt PSS Polymer Standards Service GmbH In der Dalheimer Wiese 5 D Mainz, Deutschland Tel.: Fax: info@polymer.de BeNeLux Postbox 6 NL-330 AA Valkenburg Tel.: hbock@polymer.de PSS Polymer Standards Service-USA Amherst Fields Research Park 160 Old Farm Road, Suite A Amherst, MA USA Tel.: Fax: info@pssgpcshop.com PSS hat Repräsentanten in den folgenden Ländern: China, Dänemark, Finnland, Frankreich, Griechenland, Großbritanien, Indien, Irland, Israel, Italien, Japan, Kroatien, Mexico, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Russland, Schweden, Slowakische Republik, Slowenien, Spanien, Südafrika, Südkorea, Taiwan, Tschechische Republik, Türkei