Zdůvodnění, zařízení, typy vysoce výkonné kapalinové chromatografie (HPLC)

1338
Robert Johnston

The vysoce účinná kapalinová chromatografie Jedná se o instrumentální techniku ​​používanou v chemické analýze, pomocí které je možné separovat směsi, čistit a kvantifikovat jejich složky a provádět další studie. Je známá pod zkratkou HPLC, odvozenou z angličtiny: Vysoce výkonná kapalinová chromatografie.

Jak již název napovídá, funguje tak, že manipuluje s kapalinami. Skládají se ze směsi složené z požadovaného analytu nebo vzorku a jednoho nebo více rozpouštědel, která působí jako mobilní fáze; tj. ten, který táhne analyt přes všechna HPLC zařízení a kolonu.

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

HPLC je široce používána laboratořemi pro analýzu kvality v mnoha společnostech; jako jsou léčiva a potraviny. Dotyčný analytik musí připravit vzorek, mobilní fázi, zkontrolovat teplotu a další parametry a umístit lahvičky do kola nebo karuselu, aby zařízení provádělo injekce automaticky..

Zařízení pro HPLC je připojeno k počítači, přes který lze pozorovat generované chromatogramy, stejně jako k zahájení analýz, řízení toku mobilní fáze, programování typu eluce (isokratické nebo gradientové) a zapnutí detektorů ( UV-Vis nebo hmotnostní spektrofotometr).

Rejstřík článků

  • 1 Odůvodnění
  • 2 Vybavení
  • 3 typy HPLC
    • 3.1 Chromatografie na normální fázi
    • 3.2 Chromatografie na reverzní fázi
    • 3.3 Iontoměničová chromatografie
    • 3.4 Chromatografie s vyloučením velikosti
  • 4 Aplikace
  • 5 Reference

Základ

Na rozdíl od běžné kapalinové chromatografie, jako je sloupcová chromatografie naplněná papírem nebo silikagelem, HPLC nezávisí na gravitaci, aby kapalina smočila stacionární fázi. Místo toho pracuje s vysokotlakými čerpadly, která zavlažují mobilní fázi nebo eluent přes kolonu s větší intenzitou..

Tímto způsobem není nutné každou fázi nalít mobilní fázi kolonou, ale systém to dělá kontinuálně as vyššími průtoky..

Účinnost této techniky však není způsobena výlučně tímto detailem, ale také malými částicemi plniva, které tvoří stacionární fázi. Protože je menší, jeho kontaktní plocha s mobilní fází je větší, takže bude v lepší míře interagovat s analytem a jeho molekuly se budou více oddělovat..

Tyto dvě vlastnosti, plus skutečnost, že tato technika umožňuje spojení detektorů, činí HPLC mnohem lepší než tenkovrstvá nebo papírová chromatografie. Separace jsou efektivnější, mobilní fáze se lépe pohybuje stacionární fází a chromatogramy mohou detekovat jakékoli selhání analýzy.

tým

Zjednodušené schéma provozu zařízení HPLC. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Nahoře je zjednodušené schéma fungování HPLC zařízení. Rozpouštědla se nacházejí v jejich příslušných nádobách, vybavených hadicemi, takže čerpadlo je načerpá do zařízení v malém množství; takže máme mobilní fázi.

Mobilní fáze nebo eluent musí být nejprve odplyněny, aby bubliny neovlivnily separaci molekul analytu, který je smíchán s mobilní fází, jakmile zařízení provede injekce..

Chromatografická kolona je umístěna uvnitř sušárny, která umožňuje regulovat teplotu. Pro různé vzorky tedy existují adekvátní teploty pro dosažení vysoce výkonných separací, stejně jako široký katalog kolon a typů náplní nebo stacionárních fází pro analýzu v konkrétních.

Mobilní fáze s rozpuštěným analytem vstupuje do kolony a z ní se nejprve eluují molekuly, které „pociťují“ menší afinitu ke stacionární fázi, zatímco ty, které si ji více zachovávají, se eluují později. Každá eluovaná molekula generuje signál zobrazený na chromatogramu, kde jsou pozorovány retenční časy separovaných molekul..

A na druhé straně mobilní fáze po průchodu detektorem končí v odpadní nádobě..

Typy HPLC

Existuje mnoho typů HPLC, ale mezi všemi nejvýznamnějšími jsou následující čtyři.

Chromatografie na normální fázi

Chromatografií s normální fází se rozumí ta, kde stacionární fáze má polární povahu, zatímco mobilní fáze je nepolární. I když se tomu říká normální, ve skutečnosti je to nejméně používané, přičemž reverzní fáze je nejrozšířenější a nejúčinnější..

Chromatografie na reverzní fázi

Jelikož jde o reverzní fázi, nyní je stacionární fáze nepolární a mobilní fáze polární. To je zvláště užitečné při biochemické analýze, protože mnoho biomolekul se lépe rozpouští ve vodě a v polárních rozpouštědlech..

Iontoměničová chromatografie

U tohoto typu chromatografie se analyt s kladným nebo záporným nábojem pohybuje kolonou a nahrazuje ionty, které obsahuje. Čím vyšší je náboj, tím vyšší je jeho retence, a proto se široce používá k oddělení iontových komplexů přechodných kovů..

Chromatografie s vyloučením velikosti

Tato chromatografie, nikoli separace, má na starosti čištění výsledné směsi. Jak již název napovídá, analyt se již nerozděluje podle toho, jak úzce souvisí se stacionární fází, ale podle jeho velikosti a molekulových hmot..

Menší molekuly budou zadrženy více než velké molekuly, protože tyto molekuly nejsou zachyceny mezi póry polymerních výplní kolony.

Aplikace

HPLC umožňuje kvalitativní i kvantitativní analýzu. Na kvalitativní úrovni lze porovnat retenční časy na chromatogramu za určitých podmínek a lze tak detekovat přítomnost konkrétní sloučeniny. Taková přítomnost může svědčit o nemoci, falšování nebo užívání drog..

Proto je počítačovou součástí diagnostických laboratoří. Podobně se vyskytuje ve farmaceutickém průmyslu, protože umožňuje kontrolu čistoty produktu i jeho kvality s ohledem na jeho rozpouštění v žaludečním prostředí. Výchozí materiály se také podrobí HPLC, aby se čistily a zajistily lepší výkon při syntéze léčiv..

HPLC umožňuje analýzu a separaci komplexních směsí proteinů, aminokyselin, sacharidů, lipidů, porfyrinů, terpenoidů a je v zásadě vynikající volbou pro práci s rostlinnými extrakty.

A konečně, molekulární vylučovací chromatografie vám umožňuje vybrat polymery různých velikostí, protože některé mohou být menší nebo větší než jiné. Tímto způsobem se získávají produkty s nízkou nebo vysokou průměrnou molekulovou hmotností, což je určující faktor v jejich vlastnostech a budoucích aplikacích nebo syntéze..

Reference

  1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativní analytická chemie. (páté vydání). PEARSON Prentice Hall.
  2. Bussi Juan. (2007). Vysoce účinná kapalinová chromatografie. [PDF]. Obnoveno z: fing.edu.uy
  3. Wikipedia. (2019). Vysoce účinná kapalinová chromatografie. Obnoveno z: en.wikipedia.org
  4. Clark Jim. (2007). Vysoce výkonná kapalinová chromatografie. Obnoveno z: chemguide.co.uk
  5. Matthew Barkovich. (5. prosince 2019). Vysoce výkonná kapalinová chromatografie. Chemistry LibreTexts. Obnoveno z: chem.libretexts.org
  6. G.P. Thomas. (15. dubna 2013). Vysoce účinná kapalinová chromatografie (HPLC) - metody, výhody a aplikace. Obnoveno z: azom.com

Zatím žádné komentáře