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02vwr.com/ace｜Avantor®ACE®AVANTOR®ACE®ULTRACOREAvantor®ACE®UltraCoreAVANTOR®ACE®ULTRACOREAvantor®ACE®UltraCoreHighthroughputandhighefficiencyultra-fastseparationsareachievableusingAvantor®ACE®UltraCore–ultra-inertsolid-core(core-shell)columns.Avantor®ACE®UltraCorecolumnsutiliseultra-highpuritysolid-coresilicawithamonodisperseparticledistributiontocombinehighefficiencywithlowbackpressure.AchieveUHPLC-likeperformanceusingHPLCinstrumentationwithAvantor®ACE®UltraCore.FASTERSEPARATIONWITHOUTLOSSOFRESOLUTIONHighefficiencyseparationscomparablewithsub-2µmpackingsbutlowerbackpressure.Idealforawiderangeofanalytesdifferinginhydrophobicity.Threeproducttypeswithintherange:‒UltraCoreBIOfortheseparationoflarge,biologicallyderivedmolecules.Idealforseparatingcompoundswithamolecularweightof5kDaandabove.‒UltraCorefortheseparationofstandardsmallorganicmolecules.Idealforthefastseparationofmixturescontainingsmallorganicmoleculesofeithersyntheticornaturalorigin.‒UltraCoreSuperfeaturingencapsulatedbondingtechnology(EBT)forsmallorganicmoleculesinextremepHconditions.IdealwhenhighpHbuffersarerequired.ULTRACOREADVANTAGEOVERFULLYPOROUSMATERIAL(FPP)Solid-corematerialsbenefitfromthreekeyaspects;‒Thesizeuniformityofthepackingmaterialmeansthatitpacksbetter,resultingingreateruniformityoftheflowprofilethroughthecolumn.‒Thedeadvolumeinthecolumnisreducedduetothesolid-core,whichsignificantlyreducestheamountoflongitudinaldispersion.‒Reducedmasstransferissuessincethedifferentialpathwaybetweenmoleculesenteringtheporoussystemandthosethatdon’tissubstantiallyreduced.Thislastphenomenonisexageratedbyhigherflowratesandwhenusinglargermolecularweightmolecules,duetotheirslowerdiffusionrates.Thus,usingasilicaparticlewithasolid-coreisideallysuitedtotheanalysisofbiomoleculesasitprovidesenhancedchromatographicperformancecoupledwiththeabilitytorunatelevatedflowrates.Figure1:Schematicstructureofasolid-coreparticle.Non-porouscorePartiallyporousshell図1：Schematicstructureofasolid-coreparticle.分離分解能をロスすることなく高速分離を実現低背圧でありながら、2µｍ以下の充填剤カラムに匹敵する高効率の分離が可能です。疎水性の異なる幅広い分析対象に適しています。対象物に応じて3種類のカラムがあります。－ UltraCoreBIO：生物由来物質で分子量5kDa以上の分子の分離に最適なカラムです。－ UltraCore：標準的な低分子の有機物の分離が可能なカラムです。合成または天然物由来の低分子の混合物でも迅速に分離出来ます。－ UltraCoreSuper：極端なpH環境での低分子に対して、カプセル結合化技術（Encapsulatedbondingtechnology、EBT）を採用したカラムです。高いpHの緩衝液を用いる場合に適しています。全多孔製充填剤(FPP)の大きな優位性ソリッドコアは主に3つ側面から利点があります。－ 充填剤のサイズが均一であることは、より多く基材を充填することが可能であり、結果として、カラム内の流量特性をより高く均一にすることが可能です。－ ソリッドコア内の縦方向の分散は大きく減少することが可能であるため、カラム内のデッドボリュームが低減できます。－ 多孔質部分に入りこむ分子とそうでない分子の経路はほぼ変わらないので、充填剤内で起こる分子移動の問題を軽減出来ます。Avantor®ACE®UltraCoreは、充填剤に超高純度シリカ製の「ソリッドコア」を用いたコアシェルカラムです。低背圧でありながらハイスループットかつ高効率の超高速分離が可能であるため、HPLCでありながらUHPLCと同様のパフォーマンスを実現することが可能です。大きな分子量の分子は拡散速度が低いため、上記の最後の現象は早い流速の時ほど顕著となって現れます。したがって、ソリッドコアのシリカ粒子は高流速で使用可能なクロマトグラフィー性能を実現出来ますので、生体分子の分析に最適です。
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03AVANTOR®ACE®ULTRACOREAvantor®ACE®｜vwr.com/aceR®E®LAvantor®ACE®|vwr.com/ace3Table1lessthan1kDa,themoleculeshavefullaccessibilitytothestationaryphase.However,asthemolecularweightincreasestheaccessibilitydecreases,withindividualmoleculeshavingdifferentlevelsofaccesstoapore,dependantontheindividualporesizeandalsotheorientationofthemolecule.ThisresultsinalossofchromatographicefficiencyevidentbybroadpeakswithalimitedGaussianstructure.Eventuallythesizeofthemoleculewillbecometoobigtoentertheporestructure,resultinginasubstantialreductionintheaccessibleavailablesurfaceareacausingareductionintheretentiontime.Biomoleculesabove5 kDaaretoolargetobeusedwitha95Åmaterial,ascanbeseeninthetable1,wherealossofefficiencyoccursasmoleculesstruggletoaccessalloftheavailablesurface.Thecorrectselectionofcolumnaccordingtoporesizemakesasignificantdifferenceinthechromatographicefficiencyandconsequentlytheresolutionforlargermolecules.Withboth300Åand500ÅporesizesavailableintheUltraCoreBIOrange,theoptimumporesizecanbechosen.Theseparticleformatsareideallysuitedfortheefficientseparationoflargermoleculesover5kDainmolecularweight.ULTRACOREBENEFITSFORBIOLOGICALMACROMOLECULESEPARATIONUltraCoreparticlesarecomposedofasolidsilicacore,surroundedbyaporousoutershell(Figure1).Reducedmasstransferforlargemoleculesusingsolid-corematerialscomparedwithafullyporoussilicaparticlesresultsinmoreefficientseparationsandincreasedanalyteresolution.UltraCorecolumnsgiveareducedpeakwidthandthereforeimprovedresolutionwhencomparedtoafullyporousalternative.Twodifferentformatswiththesamebondedphase.Inadditiontothe300Å,3.5µmUltraCoreparticle,weoffera500Å,2.5µmUltraCoreparticlewithahighercarbonload.Thisgivesanalternativeplatformwith,increasedretentionandgreaterloadingcapacity.THEIMPORTANCEOFPORESIZEWhenworkingwithlargermolecules,typicallyfromaround5kDainmolecularweightto150kDa,itisimportanttomakesurethatthemoleculeshavefullaccesstoalloftheavailablestationaryphase.TypicalanalyticalHPLCphaseshaveaporesizearound95Å,andforsmallermoleculeswhichhaveamolecularweightBiomoleculeMolecularweightkDAEfficiencyat100ÅEfficiencyat300ÅOxytocinAcetate1.0072234449213719AngiotensinI1.2945239231203898AngiotensinII1.0642349538288695AngiotensinIII1.1113332637269406BradykininAcetate1.06010632181543CytochromeC12245487517929RibonucleaseA13.7124969154193ß-lactoglobulin18.4140722280565Ovalbumin45192084324076BSA66.5855133608*NBcomparisondatacollectedusingfullyporousmaterialtodemonstrateeffectofporesizechange.＊ポアサイズの違いを検証するために、全多孔製充填剤を使って得られた比較データ表1同じ固定相で2つの形式300Å、3.5µmUltraCore粒子に加えて、より高いカーボンロード率の500Å、2.5µmの粒子もあります。これにより、高い保持と大きな負荷量が可能な測定も実現します。（表１）ポアサイズ選択による重要性分子量が約5～150kDaの大きな分子量を取り扱う場合、その分子が固定相の全てに十分に相互作用できるかを確認することは重要です。一般的なHPLCの固定相は95Å程度のポアサイズであり、分子量が1kDa以下の小さな粒子の場合、その分子は固定相に十分に相互作用出来ます。しかしながら、個々の分子は1つの細孔に様々な程度で相互作用するため、分子量が増えると、その相互作用する量は個々のポアサイズと分子の種類に基づいて減少します。これにより、制約のある正規分布のブロードなピークとなり、クロマトグラフィー効率が明らかに低下します。最終的には、分子サイズが多孔質に入り込むには大きくなりすぎてしまい、相互作用が可能な面積が大きく低下し、保持時間の減少を引き起こします。表1において、5kD以上の生体分子は、100Åのポアサイズには大きすぎるため、その面に十分相互作用できずに分離効率が低下することが示されています。ポアサイズに応じて正しいカラムを選択することで、クロマトグラフィー効率は大きく変わり、結果としてより大きな分子を分離することが出来ます。300Åと500Åの両方のポアサイズのUltraCoreBIOカラムにより、最適なポアサイズを選択可能です。これらの粒子タイプは分子量5kDa以上のより大きな分子の効率的な分離に最適です。UltraCreの生体高分子分離の利点UltraCore粒子はソリッドシリカコアで構成されており、外側は多孔質の基材に囲まれています。(図1)ソリッドコア基材を使用した場合、全多孔質のシリカ粒子と比較して、分子の移動が減少し、効率的な分離と分離能の向上につながります。UltraCoreカラムは狭いピーク幅となるため、他の多孔質と比較して分離度を改善することが出来ます。
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