Formule de calcul du nombre de plaques théoriques

Introduction

N, le nombre de plaques théoriques, est un indice utilisé pour déterminer la performance et l'efficacité des colonnes, et est calculé à l'aide de l'équation (1).

Cette largeur de pic, W, est basée sur les intersections de la ligne de tangente aux pics gaussiens, ce qui équivaut à la largeur du pic à 13,4 % de la hauteur du pic.
Cependant, pour simplifier le calcul et accommoder les pics non gaussiens, les méthodes de calcul suivantes sont utilisées dans la pratique réelle.

1. Méthode de la ligne de tangente

La largeur du pic est la distance entre les points où les lignes tangentes aux points d'inflexion gauche et droit du pic intersectent la ligne de base, et est calculée à l'aide de l'équation (1). La USP (Pharmacopée des États-Unis) utilise cette méthode. Cela entraîne de petites valeurs de N lorsque le chevauchement des pics est important.

Cela pose également un problème si le pic est déformé, de sorte qu'il ait plusieurs points d'inflexion.

2. Méthode de la moitié de la hauteur du pic

La largeur est calculée à partir de la largeur à la moitié de la hauteur du pic (W_0.5). Étant donné que la largeur peut être calculée facilement à la main, c'est la méthode la plus largement utilisée. C'est la méthode utilisée par le DAB (Pharmacopée allemande), le BP (Pharmacopée britannique) et l'EP (Pharmacopée européenne).

La 15e révision de la Pharmacopée japonaise publiée en avril 2006 a changé le coefficient de 5,55 à 5,54.
(LCsolution permet de sélectionner le coefficient via le paramètre [Performance de la colonne], où la méthode de calcul pour 5,54 est "JP" et pour 5,55 est "JP2."
Pour des pics plus larges, la méthode de la moitié de la hauteur du pic entraîne des valeurs de N plus grandes que d'autres méthodes de calcul.

3. Méthode de la surface et de la hauteur

La largeur est calculée à partir des valeurs de surface et de hauteur du pic. Cette méthode fournit des largeurs relativement précises et reproductibles, même pour des pics déformés, mais entraîne des valeurs de N quelque peu plus grandes lorsque le chevauchement des pics est significatif.

4. Méthode EMG (Gaussian modifié exponentiellement)

Cette méthode introduit des paramètres qui tiennent compte de l'asymétrie des pics, et utilise la largeur du pic à 10 % de la hauteur du pic (W_0.1). Comme elle utilise une largeur proche de la ligne de base, elle entraîne des valeurs de N plus grandes que d'autres méthodes pour des pics larges. De plus, elle ne peut pas calculer la largeur à moins que le pic ne soit complètement séparé.

Comparaison des méthodes de calcul

Pour un pic gaussien, chacune de ces méthodes de calcul donne la même valeur de N. Cependant, les pics ont généralement une certaine traînée, ce qui entraîne des valeurs de N différentes pour différentes méthodes de calcul.
Par conséquent, les quatre méthodes de calcul ont été comparées en utilisant des chromatogrammes. Le profil A montre un chromatogramme typique (avec une certaine traînée), tandis que le profil B montre un chromatogramme avec une traînée significative. Le nombre théorique de plaques calculé à l'aide des quatre méthodes est indiqué dans le tableau ci-dessous. Les résultats pour N variaient même pour le chromatogramme A. De plus, les pics avec une déformation plus significative, comme le pic 1 dans le profil B, peuvent entraîner des valeurs de N qui diffèrent de plusieurs fois.
Un facteur clé pour effectuer une analyse quantitative fiable est de savoir si la séparation est possible ou non, donc il y a un avis commun selon lequel une méthode de calcul qui juge plus sévèrement les pics plus larges, comme avec la traînée, est plus pratique. Cependant, malheureusement, il semble qu'il n'y ait pas de consensus sur les opinions concernant N et W.
Par conséquent, si une certaine méthode est déjà utilisée pour l'évaluation, alors pour obtenir une corrélation, il est probablement préférable de continuer à utiliser la même méthode.