High Performance Liquid Chromatography (HPLC) begrunnelse, utstyr, typer

2139
Egbert Haynes

De høyytelses væskekromatografi Det er en instrumentell teknikk som brukes i kjemisk analyse som det er mulig å skille blandinger med, rense og kvantifisere komponentene deres, samt utføre andre studier. Det er kjent med forkortelsen HPLC, avledet fra engelsk: Væskekromatografi med høy ytelse.

Som navnet antyder, fungerer det således ved å manipulere væsker. Disse består av en blanding sammensatt av analytten eller prøven av interesse, og en eller flere løsemidler som fungerer som den mobile fasen; det vil si den som drar analyten gjennom alt HPLC-utstyret og kolonnen.

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

HPLC er mye brukt av kvalitetsanalyselaboratorier i mange selskaper; som legemidler og mat. Den aktuelle analytikeren må forberede prøven, den mobile fasen, kontrollere temperaturen og andre parametere, og plassere hetteglassene i hjulet eller karusellen for at utstyret skal utføre injeksjonene automatisk..

HPLC-utstyret er koblet til en datamaskin som genererte kromatogrammer kan observeres gjennom, samt å starte analysene, kontrollere strømmen til den mobile fasen, programmere typen eluering (isokratisk eller gradient) og slå på detektorene ( UV-Vis eller massespektrofotometer).

Artikkelindeks

  • 1 Begrunnelse
  • 2 Utstyr
  • 3 typer HPLC
    • 3.1 Normalfasekromatografi
    • 3.2 Omvendt fase kromatografi
    • 3.3 Ionbytterkromatografi
    • 3.4 Størrelseseksklusjonskromatografi
  • 4 Søknader
  • 5 Referanser

Basis

I motsetning til konvensjonell væskekromatografi, slik som papir- eller silikagelfylt kolonnekromatografi, er ikke HPLC avhengig av tyngdekraften for at væsken skal fukte den stasjonære fasen. I stedet fungerer det med høytrykkspumper som vanner mobilfasen eller elueringsmidlet gjennom kolonnen med større intensitet..

På denne måten er det ikke nødvendig å helle mobilfasen så ofte gjennom kolonnen, men systemet gjør det kontinuerlig og med høyere strømningshastigheter..

Men effektiviteten til denne teknikken skyldes ikke utelukkende denne detalj, men også de små fyllstoffpartiklene som utgjør den stasjonære fasen. Siden det er mindre, er kontaktområdet med den mobile fasen større, så det vil samhandle i bedre grad med analytten og molekylene vil skille mer..

Disse to egenskapene, pluss det faktum at teknikken tillater kobling av detektorer, gjør HPLC langt bedre enn tynnsjikt eller papirkromatografi. Separasjoner er mer effektive, den mobile fasen beveger seg bedre gjennom den stasjonære fasen, og kromatogrammer kan oppdage eventuelle feil i analysen.

Team

Forenklet diagram over driften av et HPLC-utstyr. Kilde: Gabriel Bolívar.

Ovenfor er et forenklet diagram over hvordan HPLC-utstyr fungerer. Løsemidlene finnes i deres respektive beholdere, ordnet med slanger slik at pumpen tar et lite volum av dem inn i utstyret; så vi har mobilfasen.

Den mobile fasen eller eluenten må avgasses først, slik at boblene ikke påvirker separasjonen av analytmolekylene, som blandes med den mobile fasen når utstyret har gjort injeksjonene..

Den kromatografiske kolonnen er plassert inne i en ovn som gjør det mulig å regulere temperaturen. For forskjellige prøver er det tilstrekkelige temperaturer for å oppnå separasjoner med høy ytelse, samt en bred katalog med kolonner og typer fyllinger eller stasjonære faser for analyse i spesifikke.

Den mobile fasen med den oppløste analytten kommer inn i kolonnen, og fra den eluerer molekylene som "føler" mindre affinitet for den stasjonære fasen først, mens de som blir mer beholdt av den eluerer senere. Hvert eluerte molekyl genererer et signal som vises på kromatogrammet, hvor retensjonstidene for de separerte molekylene blir observert..

Og på den annen side havner mobilfasen etter passering gjennom detektoren i en avfallsbeholder..

HPLC-typer

Det er mange typer HPLC, men blant dem aller mest er de følgende fire.

Normalfasekromatografi

Normalfasekromatografi refererer til en der den stasjonære fasen er polær i naturen, mens den mobile fasen er upolær. Selv om det kalles normalt, er det faktisk det som er minst brukt, med omvendt fase som den mest utbredte og effektive..

Omvendt fase kromatografi

Å være en omvendt fase, nå er den stasjonære fasen apolar og den mobile fasen polar. Dette er spesielt nyttig i biokjemisk analyse, ettersom mange biomolekyler oppløses bedre i vann og polare løsemidler..

Ionebytte kromatografi

I denne typen kromatografi beveger analytten seg med en positiv eller negativ ladning gjennom kolonnen og erstatter ionene den huser. Jo høyere ladning, jo høyere er retensjonen, og det er derfor den brukes mye til å skille ioniske komplekser av overgangsmetaller..

Størrelseseksklusjonskromatografi

Denne kromatografien, i stedet for å skille, har ansvaret for å rense den resulterende blandingen. Som navnet antyder, separeres ikke analytten, avhengig av hvor nært den er til den stasjonære fasen, men i henhold til størrelsen og molekylmassene..

Mindre molekyler vil være mer beholdt enn store molekyler, siden sistnevnte ikke er fanget mellom porene i de polymere kolonnefyllstoffene.

applikasjoner

HPLC tillater både kvalitativ og kvantitativ analyse. På et kvalitativt nivå, ved å sammenligne kromatogramretensjonstider under visse betingelser, kan tilstedeværelsen av en bestemt forbindelse detekteres. Slik tilstedeværelse kan være en indikasjon på sykdom, forfalskning eller narkotikabruk..

Derfor er det en datamaskindel av diagnoselaboratoriene. På samme måte finnes det innen farmasøytisk industri, da det tillater kontroll av produktets renhet, samt kvaliteten med hensyn til oppløsningen i gastrisk miljø. Utgangsmaterialer blir også utsatt for HPLC for å rense dem og sikre bedre ytelse i medikament-syntese..

HPLC tillater analyse og separasjon av komplekse blandinger av proteiner, aminosyrer, karbohydrater, lipider, porfyriner, terpenoider, og er egentlig et utmerket alternativ for å jobbe med planteekstrakter.

Og til slutt, molekylær eksklusjonskromatografi lar deg velge polymerer av forskjellige størrelser, siden noen kan være mindre eller større enn andre. På denne måten oppnås produkter med lave eller høye gjennomsnittlige molekylmasser, dette er en avgjørende faktor for deres egenskaper og fremtidige anvendelser eller syntese..

Referanser

  1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativ analytisk kjemi. (femte utg.). PEARSON Prentice Hall.
  2. Bussi Juan. (2007). Væskekromatografi med høy ytelse. [PDF]. Gjenopprettet fra: fing.edu.uy
  3. Wikipedia. (2019). Høyytelses væskekromatografi. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  4. Clark Jim. (2007). Væskekromatografi med høy ytelse. Gjenopprettet fra: chemguide.co.uk
  5. Matthew Barkovich. (5. desember 2019). Væskekromatografi med høy ytelse. Kjemi LibreTexts. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
  6. G.P. Thomas. (15. april 2013). High Performance Liquid Chromatography (HPLC) - Metoder, fordeler og applikasjoner. Gjenopprettet fra: azom.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.