液体クロマトグラフィーにおける溶出プロファイルのシミュレーション-I：勾配溶出条件、および不一致の注入と移動相溶媒を伴う

高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）シミュレーターは、効果的な方法開発ツールです。現在の研究の目標は、注入溶媒の不一致と注入溶媒量の過負荷の効果の特性評価を可能にする液体クロマトグラフィー分離のシミュレーションのための簡単なアルゴリズムを設計および実装することでした。シミュレーションにより、溶質移動中および溶出時に完全な分析物プロファイルが得られ、クロマトグラフィーのパフォーマンスに対するメソッド変数の効果を完全に身体的に理解することができます。Craig Counter-Current分布モデル（プレートモデル）は、シミュレーションの基礎として使用されます。ここでは、シミュレーション内の各空間および時間要素に局所保持係数が割り当てられます。Algorithmは、元々Czok and Guiochon（ref。[10]）によって記述されたアプローチの適応であり、線形（例えば、線形溶媒強度理論）または溶質保持の非線形モデル（Neue-Kuss（Ref。[36]））の使用を可能にするのに十分柔軟性があります。この研究では、両方のタイプのモデルが使用されました。1つは、アルキルベンゼンの相同シリーズの分離をシミュレート、もう1つは選択したアンフェタミンの分離のために使用しました。シミュレーションプログラムは、5つのアンフェタミンのシミュレートされた保持時間とピーク幅を比較することにより、線形溶媒強度（LSS）理論を使用して得られた予測、およびこれらの化合物の実験的分離に起因する予測に比べて最初に検証されました。アンフェタミンのシミュレートされた保持時間は、それぞれ理論と実験と比較して0.02％および2.5％以内に合意しました。第二に、プログラムは、カラム入口と注入溶媒（つまり、サンプルマトリックス）の移動相の間に組成の不一致がある場合をシミュレートするために評価されました。この作業には、アルキルベンゼンが含まれ、シミュレーションからの保持時間とピーク幅の予測は、それぞれ実験値の1.5および6.0％以内でした。包括的な2次元液体クロマトグラフィーで溶離感を第1次元から第2次元に転送する課題を考慮すると、サンプル/溶媒溶媒の不一致と溶媒体積過負荷の問題は特に重要です。

High-performance liquid chromatography (HPLC) simulators are effective method development tools. The goal of the present work was to design and implement a simple algorithm for simulation of liquid chromatographic separations that allows for characterization of the effect of injection solvent mismatch and injection solvent volume overload. The simulations yield full analyte profiles during solute migration and at elution, which enable a thorough physical understanding of the effects of method variables on chromatographic performance. The Craig counter-current distribution model (the plate model) is used as the basis for simulation, where a local retention factor is assigned for each spatial and temporal element within the simulation. The algorithm, which is an adaptation of an approach originally described by Czok and Guiochon (Ref. [10]), is sufficiently flexible to allow the use of either linear (e.g., Linear Solvent Strength Theory) or non-linear models of solute retention (e.g., Neue-Kuss (Ref. [36])). In this study, both types of models were used, one for simulating separations of a homologous series of alkylbenzenes, and the other for separations of selected amphetamines. The simulation program was validated first by comparison of simulated retention times and peak widths for five amphetamines to predictions obtained using linear solvent strength (LSS) theory, and to results from experimental separations of these compounds. The simulated retention times for the amphetamines agreed within 0.02% and 2.5% compared to theory and experiment, respectively. Secondly, the program was evaluated for simulating the case where there is a compositional mismatch between the mobile phase at the column inlet and the injection solvent (i.e., the sample matrix). This work involved alkylbenzenes, and retention time and peak width predictions from simulations were within 1.5 and 6.0% of experimental values, respectively, even without correction for extra-column dispersion. The issues of sample/eluent solvent mismatch and solvent volume overload are especially important when considering the challenges of transferring eluent from the first to the second dimension in comprehensive two-dimensional liquid chromatography.