Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) Uzasadnienie, sprzęt, typy

3860
Alexander Pearson

Plik wysokosprawna chromatografia cieczowa Jest to instrumentalna technika wykorzystywana w analizie chemicznej, za pomocą której można rozdzielić mieszaniny, oczyścić i określić ilościowo ich składniki, a także przeprowadzić inne badania. Jest znany pod skrótem HPLC, pochodzącym z języka angielskiego: Wysokosprawna chromatografia cieczowa.

Tak więc, jak sama nazwa wskazuje, działa poprzez manipulowanie płynami. Składają się one z mieszaniny złożonej z danego analitu lub próbki i jednego lub więcej rozpuszczalników, które działają jako faza ruchoma; to znaczy taki, który przeciąga analit przez cały sprzęt HPLC i kolumnę.

Sprzęt do HPLC. Źródło: Dqwyy [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

HPLC jest szeroko stosowana przez laboratoria analizy jakości w wielu firmach; takich jak farmaceutyki i żywność. Analityk, o którym mowa, musi przygotować próbkę, fazę ruchomą, sprawdzić temperaturę i inne parametry oraz umieścić fiolki w kole lub karuzeli, aby sprzęt automatycznie wykonywał wstrzyknięcia..

Sprzęt HPLC jest sprzężony z komputerem, za pomocą którego można obserwować wygenerowane chromatogramy, a także inicjować analizy, kontrolować przepływ fazy ruchomej, programować typ elucji (izokratyczna lub gradientowa), a także włączać detektory ( UV-Vis lub spektrofotometr mas).

Indeks artykułów

  • 1 Uzasadnienie
  • 2 Wyposażenie
  • 3 Rodzaje HPLC
    • 3.1 Chromatografia w normalnej fazie
    • 3.2 Chromatografia z odwróconymi fazami
    • 3.3 Chromatografia jonowymienna
    • 3.4 Chromatografia z wykluczaniem rozmiarów
  • 4 Aplikacje
  • 5 Referencje

Podstawa

W przeciwieństwie do konwencjonalnej chromatografii cieczowej, takiej jak chromatografia kolumnowa wypełniona papierem lub żelem krzemionkowym, HPLC nie zależy od grawitacji, aby ciecz zwilżała fazę stacjonarną. Zamiast tego współpracuje z pompami wysokociśnieniowymi, które nawadniają fazę ruchomą lub eluent przez kolumnę z większą intensywnością..

W ten sposób nie jest konieczne przesypywanie fazy ruchomej co jakiś czas przez kolumnę, ale system robi to w sposób ciągły i przy wyższych prędkościach przepływu..

Ale skuteczność tej techniki nie wynika wyłącznie z tego szczegółu, ale także z drobnych cząstek wypełniacza, które tworzą fazę stacjonarną. Ponieważ jest mniejszy, jego powierzchnia styku z fazą ruchomą jest większa, więc będzie oddziaływać w większym stopniu z analitem, a jego cząsteczki będą się bardziej rozdzielać..

Te dwie cechy oraz fakt, że technika umożliwia sprzężenie detektorów, sprawiają, że HPLC znacznie przewyższa chromatografię cienkowarstwową lub papierową. Separacje są bardziej wydajne, faza ruchoma lepiej przechodzi przez fazę stacjonarną, a chromatogramy mogą wykryć wszelkie błędy w analizie.

Zespół

Uproszczony schemat działania sprzętu HPLC. Źródło: Gabriel Bolívar.

Powyżej znajduje się uproszczony schemat działania sprzętu HPLC. Rozpuszczalniki znajdują się w odpowiednich pojemnikach, ułożonych wężami w taki sposób, że pompa pobiera ich niewielką ilość do urządzenia; więc mamy fazę ruchomą.

Fazę ruchomą lub eluent należy najpierw odgazować, aby pęcherzyki nie wpływały na separację cząsteczek analitu, które są mieszane z fazą ruchomą po wykonaniu wstrzyknięć przez sprzęt..

Kolumna chromatograficzna znajduje się wewnątrz pieca, który umożliwia regulację temperatury. W związku z tym dla różnych próbek istnieją odpowiednie temperatury do uzyskania wysokowydajnych separacji, a także szeroki katalog kolumn i rodzajów wypełnień lub faz stacjonarnych do analizy w określonych.

Faza ruchoma z rozpuszczonym analitem wchodzi do kolumny, z której najpierw eluują się cząsteczki, które „czują” mniejsze powinowactwo do fazy stacjonarnej, podczas gdy te, które są przez nią bardziej zatrzymywane, eluują się później. Każda eluowana cząsteczka generuje sygnał wyświetlany na chromatogramie, na którym obserwuje się czasy retencji oddzielonych cząsteczek..

Z drugiej strony faza ruchoma po przejściu przez detektor trafia do pojemnika na odpady..

Typy HPLC

Istnieje wiele rodzajów HPLC, ale spośród nich wszystkie wyróżniają się cztery następujące.

Chromatografia w normalnej fazie

Chromatografia w fazie normalnej odnosi się do takiej, w której faza stacjonarna ma charakter polarny, podczas gdy faza ruchoma jest niepolarna. Chociaż nazywa się to normalnym, w rzeczywistości jest najmniej używany, a faza odwrócona jest najbardziej rozpowszechniona i wydajna..

Chromatografia z odwróconymi fazami

Będąc fazą odwróconą, teraz faza stacjonarna jest niepolarna, a faza ruchoma polarna. Jest to szczególnie przydatne w analizie biochemicznej, ponieważ wiele biomolekuł lepiej rozpuszcza się w wodzie i rozpuszczalnikach polarnych..

Chromatografia jonowymienna

W tego typu chromatografii analit z ładunkiem dodatnim lub ujemnym przemieszcza się przez kolumnę, zastępując jony, które zawiera. Im wyższy ładunek, tym wyższa jego retencja, dlatego jest szeroko stosowany do rozdzielania jonowych kompleksów metali przejściowych..

Chromatografia z wykluczaniem rozmiarów

Ta chromatografia, zamiast rozdzielania, jest odpowiedzialna za oczyszczanie powstałej mieszaniny. Jak sama nazwa wskazuje, separacja analitu nie zależy już od tego, jak blisko jest związany z fazą stacjonarną, ale w zależności od jego wielkości i mas cząsteczkowych..

Mniejsze cząsteczki będą bardziej zatrzymywane niż duże cząsteczki, ponieważ te ostatnie nie są uwięzione między porami polimerowych wypełniaczy kolumn.

Aplikacje

HPLC umożliwia zarówno analizę jakościową, jak i ilościową. Na poziomie jakościowym, porównując czasy retencji chromatogramu w określonych warunkach, można wykryć obecność określonego związku. Taka obecność może wskazywać na chorobę, zafałszowanie lub zażywanie narkotyków..

Dlatego jest częścią komputerową pracowni diagnostycznych. Podobnie występuje w przemyśle farmaceutycznym, ponieważ pozwala na sprawdzenie czystości produktu, jak również jego jakości pod kątem rozpuszczalności w środowisku żołądkowym. Materiały wyjściowe są również poddawane HPLC w celu ich oczyszczenia i zapewnienia lepszej wydajności w syntezie leków..

HPLC umożliwia analizę i separację złożonych mieszanin białek, aminokwasów, węglowodanów, lipidów, porfiryn, terpenoidów i jest zasadniczo doskonałą opcją do pracy z ekstraktami roślinnymi.

I wreszcie, chromatografia wykluczania molekularnego pozwala wybrać polimery o różnych rozmiarach, ponieważ niektóre mogą być mniejsze lub większe niż inne. W ten sposób uzyskuje się produkty o niskiej lub wysokiej średniej masie cząsteczkowej, co jest czynnikiem decydującym o ich właściwościach i przyszłych zastosowaniach lub syntezie..

Bibliografia

  1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Ilościowa chemia analityczna. (wyd. piąte). Sala PEARSON Prentice.
  2. Bussi Juan. (2007). Wysokosprawna chromatografia cieczowa. [PDF]. Odzyskany z: fing.edu.uy
  3. Wikipedia. (2019). Wysokosprawna chromatografia cieczowa. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  4. Clark Jim. (2007). Wysokosprawna chromatografia cieczowa. Źródło: chemguide.co.uk
  5. Matthew Barkovich. (05 grudnia 2019). Wysokosprawna chromatografia cieczowa. Chemia LibreTexts. Źródło: chem.libretexts.org
  6. G.P. Tomasz. (15 kwietnia 2013). Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) - metody, zalety i zastosowania. Odzyskany z: azom.com

Jeszcze bez komentarzy