20 ml Headspace-DurchstechflascheWarum Hochdruck-HPLC-Systeme einzigartige Risiken für die Integrität der Probenfläschchen schaffen

Lauf 47 auf dem GC-FID versagte um 4:12 Uhr seine Systemtauglichkeit, die Peakfläche RSD für den internen Standard betrug 8,9%, Limit liegt bei 2,0% Die Nadel sah mit bloßem Auge fein aus Unter einer 10-fachen Loupe steckte an der Spitze ein 0,15 mm Haken und ein Halbmond-Streifen PTFE in der Abschrägung, das Fläschchenseptum in Position 14 hatte einen ausgestanzten Kern, keinen Einstich Das ist der Moment, in dem Sie mit der Diagnose beginnenAijiren-Markenkoring, Fragmente und Nadelschäden, nicht vorher.

Die Riffelung ist kein zufälliger Materialausfall Es handelt sich um eine vorhersehbare Abfolge von drei Ereignissen Erstens ist die Nadelspitzengeometrie für das Septummaterial falsch Eine Standardnadel mit 22 s Gauge, 51 mm, Punktstil 3 hat einen Abschrägungswinkel von 12 bis 15 Grad und eine sekundäre kurze Abschrägung, diese Spitze ist so konstruiert, dass sie Gummi aufschlitzt und radial verschiebt, wurde die Nadel über 5 bis 8 Injektionen auf einem 2 mm dicken Silikon/PTFE-Septum hinaus wiederverwendet, stumpft die sekundäre Abschrägung zu einer abgerundeten Schulter Die Spitze hört auf zu schneiden und beginnt wie eine Stanzpresse zu wirken.

Zweitens hat das Septum einen vorgeschnittenen Schlitz, oder es tut es nicht. Ein Schlitzseptum aus demDurchstechflasche SeptaLinie soll sich entlang des Schlitzes öffnen und durch elastische Erholung wieder verschließen Ein nicht schlitzfestes Septum muss von der Nadel selbst durchstochen werden Wenn eine stumpfe Nadel auf ein nicht schlitzes Septum trifft, drückt die Vorderkante die PTFE-Flächenschicht in den Silikonkern. Das PTFE dehnt sich nicht viel, etwa 300% Bruchdehnung für abgeschälte Filme, so dass es in einem kreisförmigen Muster reißt, anstatt sich sauber zu öffnen.

Drittens ist die Nadelführung oder die Autosampler-Ausrichtung so weit ausgeschaltet, dass sich der Eintrittswinkel ändert Eine Nadel, die mit 90 Grad in die Septumfläche eintritt, hat die besten Chancen auf einen sauberen Schlitz Ein Eintrittswinkel von 80 Grad oder weniger, von einer gebogenen Nadel oder einer falsch ausgerichteten Führung, vergrößert die Kontaktfläche auf einer Seite der Abschrägung, dass ungleichmäßige Last einen halbmondförmigen Stopfen aus der PTFE-Schicht schert Der Stopfen gleitet den Nadelschaft hinauf und fällt entweder in die Durchstechflasche oder wird in die Injektionsöffnungsfolie getragen.

Wenn Sie die Trümmer unter einer Loupe lesen, erfahren Sie, welcher Teil ausgefallen ist

Bevor Sie etwas ersetzen, sammeln Sie die Beweise Ziehen Sie das Septum aus der verdächtigen Durchstechflasche Legen Sie es auf einen weißen Hintergrund unter einer 10-fachen bis 20-fachen Loupe oder einem Stereomikroskop Sie suchen nach drei verschiedenen Signaturen.

Ein sauberes Vollkreisloch mit glattem Rand bedeutet, dass die Nadel durch ein vorgeschlitztes Septum gestanzt wurde, das sein Spaltgedächtnis verloren hatte Der Schlitz hatte sich während der Lagerung vollständig geschlossen, oft durch PTFE-Kaltstrom bei Temperaturen unter 4°C. Die Nadel musste dann eine neue Öffnung machen und das Material versagte bei der Scherung. Dies ist ein Problem bei der Septumspeicherung, kein Nadelproblem.

Ein zerlumptes Loch mit einer noch einseitig angebrachten PTFE-Klappe bedeutet, dass die Nadel schräg eintritt Die Klappe ist der Tell Sie bildet sich auf der Seite, wo die abgeschrägte Ferse vor dem Eindringen über die Oberfläche gezogen wird Messen Sie die Klappenlänge Eine Klappe länger als 0,5 mm auf einem 2 mm Septum bedeutet, dass der Eintrittswinkel unter 80 Grad lag Prüfen Sie die Nadelführungsbuchse auf Verschleiß Bei einem Agilent 7693 A Autosampler hat die Führungsbuchse eine Nennbohrung von 0,65 mm bei einer 0,63 mm Nadel, wenn diese Buchsenspitze bis zu 0,70 mm oder mehr verschleißt,2 mm, kann die Nadelspitze auf 9 mm wechseln.

Mehrere kleine Fragmente, nicht ein Stopfen, bedeuten, dass die Nadelspitze gebrochen ist Eine Nadel mit Punktstil 5 (konisch, Seitenloch) kann nach 100+ Injektionen Mikrorisse an der Seitenöffnung entwickeln Unter der Lupe sind die Fragmente eckig, nicht rund Oft handelt es sich um PTFE mit einer dünnen Silikonschicht, die an der Rückseite befestigt ist. Diese Signatur bedeutet, dass die Nadel der primäre Fehler und das Septum sekundär ist.

Nadel- und Führungsabmessungen, die einen sauberen Pierce von einem Kern trennen

Die Zahlen sind wichtiger als der Markenname auf der Box Eine 23 s Gauge Nadel hat einen Außendurchmesser von 0,64 mm und einen Innendurchmesser von 0,34 mm Eine 26 s Gauge Nadel ist 0,47 mm OD und 0,13 mm ID. Das von Ihnen gewählte Septum muss mit dem tatsächlich geführten Nadelmanometer übereinstimmen, nicht mit dem, das in der Methode aus einem anderen Labor aufgeführt ist.

Hier ist die Entscheidungstabelle, die ich verwende, wenn ein Kunde mir eine Coring-Beschwerde sendet:

Nadelstärke und Punktstil Septumdicke und Material Erwartete Punktionszahl vor dem Koringrisiko Führungsbuchsen-ID zum Halten
23 s, Punktstil 3, 51 mm 2,0 mm, PTFE/Silikon, rutschfest 4 bis 6 Injektionen 0,65 mm
23 s, Punktstil 3, 51 mm 2,0 mm, PTFE/Silikon, vorgeschlitzt 8 bis 12 Injektionen 0,65 mm
26 s, Punktstil 2, 51 mm 1,5 mm, PTFE/Silikon, rutschfest 3 bis 5 Injektionen 0,50 mm
26 s, Punktstil 2, 51 mm 1,5 mm, PTFE/Silikon, vorgeschlitzt 6 bis 10 Injektionen 0,50 mm
22 s, Punktstil 5, seitlicher Anschluss 2,0 mm, PTFE/Silikon, rutschfest 2 bis 3 Injektionen, dann Spitze inspizieren 0,75 mm

Jene Punktionszählungen gehen beim Autosampler-Injektionshub von einer Nadelgeschwindigkeit von 20 bis 40 mm/s. Verlangsamen Sie die Nadel auf 10 mm/s und Sie reduzieren das Coring-Risiko um etwa die Hälfte, denn die Spitze hat Zeit, zu schneiden statt zu stanzenDas ist eine Einstellung, die bei den Parametern der Autosampler-Methode auf den meisten Systemen vergraben ist Auf einemThermo FisherTriPlus RSH, die Nadelhubgeschwindigkeit ist von 0,5 bis 100 mm/s einstellbar, die meisten Methoden belassen es auf standardmäßig 50 mm/s, was zu schnell für ein rutschfestes 2 mm Septum ist.

Die Führungsbuchse ist das Teil, das niemand ersetzt, bis es bereits drei Fehlläufe verursacht hat Eine abgenutzte Buchse lässt die Nadel während des Durchstechens seitlich biegen Durch die Biegung wird der Spitze ein Biegemoment hinzugefügt Eine 0,64 mm Nadel kann sich an der Spitze mit nur 0,5 N Seitenkraft 0,1 mm verbiegen Das ist weniger Kraft als eine falsch ausgerichtete Fläschchenschchenschale, die aufträgt, wenn die Kappe schief sitzt Überprüfen Sie die Buchsenbohrung mit einem Stiftmessgerät, das alle 2000 Injektionen eingestellt ist, nicht jede jährliche PM.

Feldfall eins: die 40-Vial-Nachtsequenz, die nur auf Position 14 Kern bildete

Ein QC-Labor, das USP-Monographietests an einem GC-FID mit einem 7693 A-Turm durchführte, rief mich wegen intermittierender Entkernung anDas Symptom war eine einzelne Durchstechflasche in einer 40-Fläschchen-Sequenz mit einem entkernten Septum, immer in der zweiten Hälfte des Laufs Die Spitzenfläche RSD für diese Injektion betrug 6 bis 10%, während die anderen 39 Durchstechflaschen unter 1,5% lagen.

Die Messung, die es identifizierte: Ich ließ sie die verdächtige Fläschchenposition markieren und nach dem Lauf die Nadel ziehen Die Nadel hatte an der Spitze einen 0,08 mm Haken, der nur unter 20-facher Vergrößerung sichtbar war Der Haken befand sich auf der der Fläschchenschalenschiene zugewandten Seite Position 14 auf ihrer Schale hatte eine Kappe, die 0,15 mm höher saß als die anderen, weil die Durchstechflasche eine andere Charge mit einer etwas dickeren Kappenschürze war Die Autosampler-Nadel senkte sich für jede Durchstechflasche auf die gleiche Z-Höhe ab, an Position 14 berührte die Nadelspitze 0, an der Beschleunigungsstelle, an der Nadelschicht und der PTre.

Die Fixierung war zweiteilig, zuerst die Nadel austauschen und die Geschwindigkeit des Injektionshubs von 50 mm/s auf 25 mm/s einstellen, zweitens die Fläschchen nach Deckcharge sortieren und innerhalb einer Schale jede Kappe mit einer Schürzenhöhenvariation über 0,1 mm zurückweisen, die Koringbildung hörte in der nächsten Sequenz auf Die Hauptursache war nicht die Septummarke Es handelte sich um eine Dimensionsfehlanpassung zwischen Fläschchen aus zwei verschiedenen Formhohlräumen im selben Fall.

Feldfall zwei: die SPME-Methode, die bei 300 Injektionen eine Nadelführung verspeiste

Ein Cannabis-Testlabor, das eine Restlösungsmittelanalyse durch Headspace SPME auf einem GC-MS durchführte, wies wiederkehrende Nadelschäden auf. Das Symptom war eine gebogene Nadelspitze nach 300 bis 400 Injektionen und gelegentliche PTFE-Fragmente in der Auskleidung. Sie verwendeten eine 23-Gauge-Nadel mit Punktstil 3 und einem 2,0-mm-Septum ohne Schlitz auf 10-ml-Headspace-Durchstechflaschen.

Die Messung, die es identifizierte: Ich habe die Führungsbuchsen-ID mit einem Stiftmesser gemessen Es war 0,72 mm, abgenutzt von der Werksspezifikation von 0,65 mm Das Labor hatte die Buchse in 18 Monaten nie ausgetauscht Der SPME-Faserhalter fügt der Nadelbaugruppe 0,5 g Masse im Vergleich zu einer Standard-Flüssigkeitsinjektionsspritze hinzuDiese zusätzliche Masse erhöht die Seitenkraft auf die Buchse während des Stechhubs Eine abgenutzte Buchse plus die schwerere SPME-Baugruppe konnte bis zu 0,3 mm von der Mitte abweichen Bei einer 10-ml-Kopfraum-Durchstechflaschekappe beträgt die Septummitte nur 4,5 mm Abweichung von der Bördelkante bis zu einer 7,3% igenkante.

Die Fixierung: Austausch der Führungsbuchse, Wechsel zu einem vorgeschlitzten Septum von derSeptenLinie für SPME-Anwendung bewertet, und reduzieren Sie die Nadelhubgeschwindigkeit auf 15 mm/s. Das vorgeschlitzte Septum öffnet sich entlang des Schlitzes, so dass die Nadel nie durch die PTFE-Fläche stanzen muss Die Nadel hielt 1200 Injektionen vor dem nächsten Austausch Die Buchse befindet sich jetzt in einem 1000-Injektionen-Ersatzintervall.

Wenn das Septum der Marke Aijiren nicht das Problem ist, und wenn es

Die meisten von mir untersuchten Coring-Beschwerden werden nicht durch das Septummaterial verursacht Sie werden durch die Nadel, die Führungsbuchse, die Hubgeschwindigkeit oder eine dimensionale Nichtübereinstimmung in der Durchstechflasche oder Kappe verursacht Das heißt, es gibt zwei Versagensmodi, bei denen das Septum selbst die Hauptursache ist.

Zunächst ein in der Kappe überkomprimiertes Septum, ein 9 mm Schraubdeckel mit 2,0 mm Septum sollte auf 0,12 bis 0,15 N·m geballt werden, wird die Kappe auf 0,25 N·m oder mehr gebogen, so komprimiert sich der Silikonkern um 0,2 bis 0,3 mm und die PTFE-Gesichtsschicht fält Eine faltige PTFE-Schicht zerfällt nicht sauber, die Nadelspitze fängt die Falte ein und reißt einen Stopfen heraus, das ist ein Drehmomentproblem, kein Materialproblem Verwenden Sie einen kalibrierten Drehmomenttreiber, kein Hand-Dichtgefühl.

Zweitens ein Septum, das mehr als 30 Tage über 30°C gelagert wurde Die PTFE-Flächenschicht auf einem geformten Septum wird mit einem Haftkleber an den Silikonkern gebunden, bei erhöhten Lagertemperaturen wird der Klebstoff weich und die PTFE-Schicht kann am Rand delaminieren, beim Durchstechen einer delaminierten Septumschicht hebt sich die PTFE-Schicht vom Silikon ab und die Nadel stanzt eine saubere Scheibe heraus, Fix ist eine Lagerung unter 25°C und eine First-In, First-Out Inventory Rotation DieMarke AijirenAus diesem Grund werden Septa I-Lager in versiegelten Folienbeuteln mit Trockenmittel versendet.

Eine Checkliste zur Fehlerbehebung, die den Fehler in weniger als 15 Minuten isoliert

Führen Sie diese der Reihe nach durch Überspringen Sie nicht, um das Septum zu ersetzen, bevor Sie die ersten vier Elemente überprüft haben.

  • Messen Sie die Nadelspitze unter 20-facher Vergrößerung.Ein Haken, ein Grat oder eine abgeflachte Abschrägung bedeutet, dass die Nadel der primäre Fehler ist. Ersetzen Sie sie vor jeder weiteren Diagnose.
  • Überprüfen Sie die Bohrung der Führungsbuchse mit einer Stiftlehre.Wenn es mehr als 0,05 mm über der Nadel OD getragen wird, ersetzen Sie es Eine 0,64 mm Nadel benötigt eine Buchse, die nicht größer als 0,69 mm ist.
  • Messen Sie die Schürzenhöhe des Fläschchendeckels über dem Tablett.Eine Variation über 0,1 mm bedeutet, dass die Autosampler-Z-Höhe bei einigen Durchstechflaschen effektiv unterschiedlich ist. Sortieren Sie nach Charge oder lehnen Sie die Ausreißer ab.
  • Überprüfen Sie die Einspritzhubgeschwindigkeit in der Methode.Liegt er bei einem nicht geschlitzten Septum über 30 mm/s, reduzieren Sie ihn auf 20 bis 25 mm/s und testen Sie ihn erneut.
  • Untersuchen Sie das Septumloch unter einer Loupe.Ein sauberes Vollkreisloch bedeutet, dass das Septum sein Schlitzgedächtnis verlor oder überkomprimiert wurde Ein zerlumptes Loch mit Klappe bedeutet, dass die Nadel schräg eintritt.
  • Überprüfen Sie das Drehmoment der Kappe.Verwenden Sie einen kalibrierten Drehmomenttreiber, der für 9-mm-Kappen auf 0,12 bis 0,15 N·m eingestellt ist. Alle Kappen, die von Hand festgezogen wurden, neu drehen.
  • Überprüfen Sie die Lagerbedingungen für Septum.Wenn die Charge über 30 Tage über 30°C gelagert wurde, quarantäne sie und ziehe eine frische Charge ausVoa-DurchstechflascheLagerbestand.

Was die Standards tatsächlich erfordern und wo die Realität vor Ort unterschiedlich ist

DieUS EPA SW-846Methoden für flüchtige organische Stoffe, speziell Methode 8260 und Methode 5035, spezifizieren Septum-Typen und Spül-und-Falle-Parameter, geben aber keine Nadelgeometrie oder Punktionszahlen an Das bleibt dem Instrumentenhersteller und der laboreigenen Validierung überlassen Die gleiche Lücke besteht im USP-Generalkapitel 621 für die Chromatographie Das Septum ist eine kritische Komponente, aber der Standard geht davon aus, dass es funktioniert, bis es nicht funktioniert.

In der Praxis wird ein Labor, das 100 Proben pro Tag auf einem einzelnen GC-Turm durchführt, 500 bis 800 Nadeldurchdringungen pro Woche durch denselben Septum-Typ durchführen Das Septum ist das am häufigsten ersetzte Verbrauchsmaterial im Injektionsweg. DieRestekDie technische Bibliothek verfügt über eine gute Anleitung zur Septumauswahl anhand der Nadelstärke und der Temperatur der Injektionsöffnung, deckt jedoch nicht die Wechselwirkung zwischen Nadelhubgeschwindigkeit und Koring ab. Das ist Feldwissen, und deshalb schreibe ich diese Zahlen auf.

Für ein 2,0 mm PTFE/Silikon-Nichtschlitzseptum, das mit einer 23 s Gauge Nadel verwendet wird, habe ich das Austauschintervall auf 4 Injektionen für kritische quantitative Arbeiten und 8 Injektionen für Screening-Methoden eingestellt Für ein vorgeschlitztes Septum verdoppele ich diese Zahlen Die Kostendifferenz beträgt etwa $0,10 pro Septum Die Kosten für einen fehlgeschlagenen Systemtauglichkeitslauf betragen 30 bis 60 Minuten Instrumentenzeit plus die Zeit des Analytikers für den erneuten Lauf Die Mathematik ist nicht nah.

Die Entscheidungsregel, die das Argument coring beendet

Wenn Sie ein entkerntes Septum sehen, geben Sie dem Septum erst dann die Schuld, wenn Sie die Nadelspitze und die Führungsbuchse vermessen haben Neun von zehn Fällen wurde der Kern durch eine stumpfe oder hakenförmige Nadel gestanzt, die durch eine abgenutzte Führung schräg eindringt, setzen Sie die Nadel wieder auf, ersetzen Sie die Buchse, verlangsamen Sie die Hubgeschwindigkeit auf 20 bis 25 mm/s, und drehen Sie die Kappen auf 0,12 bis 0,15 N·m. Wenn die Verengung nach diesen vier Änderungen bestehen bleibt, dann und erst dann ist das Septum-Lot der Verdächtige. Ziehen Sie eine frische Menge aus demAgilentVerbrauchsmaterial Querverweis oder die Aijiren-Stock und Retest Das Septum ist das billigste Teil im Injektionsweg Es ist auch das, das Ihnen die Wahrheit über alles vor ihm sagt.

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