Højtydende væskekromatografi (HPLC) begrundelse, udstyr, typer

4935
Philip Kelley

Det højtydende væskekromatografi Det er en instrumentteknik, der anvendes i kemisk analyse, hvormed det er muligt at adskille blandinger, rense og kvantificere deres komponenter samt udføre andre undersøgelser. Det er kendt af forkortelsen HPLC, afledt af engelsk: Højtydende væskekromatografi.

Som navnet antyder, fungerer det således ved at manipulere væsker. Disse består af en blanding, der er sammensat af analytten eller prøven af ​​interesse, og et eller flere opløsningsmidler, der fungerer som den mobile fase; det vil sige den, der trækker analytten gennem hele HPLC-udstyret og kolonnen.

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

HPLC bruges i vid udstrækning af kvalitetsanalyselaboratorier i mange virksomheder; såsom lægemidler og mad. Den pågældende analytiker skal forberede prøven, den mobile fase, kontrollere temperaturen og andre parametre og placere hætteglassene inde i hjulet eller karrusellen, så udstyret kan udføre injektionerne automatisk..

HPLC-udstyret er koblet til en computer, hvorigennem de genererede kromatogrammer kan observeres, samt til at starte analyserne, styre strømmen af ​​den mobile fase, programmere elueringstypen (isokratisk eller gradient) og tænde detektorerne ( UV -Vis eller massespektrofotometer).

Artikelindeks

  • 1 begrundelse
  • 2 Udstyr
  • 3 typer HPLC
    • 3.1 Normalfasechromatografi
    • 3.2 Omvendt fasechromatografi
    • 3.3 Krone med ionbytning
    • 3.4 Størrelsesekskluderingskromatografi
  • 4 applikationer
  • 5 Referencer

Basis

I modsætning til konventionel væskekromatografi, såsom papir- eller silicagelfyldt søjlekromatografi, afhænger HPLC ikke af tyngdekraften for, at væsken væder den stationære fase. I stedet fungerer det med højtrykspumper, der skyder den mobile fase eller elueringsmiddel gennem søjlen med større intensitet..

På denne måde er det ikke nødvendigt at hælde den mobile fase så ofte gennem søjlen, men systemet gør det kontinuerligt og med højere strømningshastigheder..

Men effektiviteten af ​​denne teknik skyldes ikke udelukkende denne detalje, men også de små fyldstofpartikler, der udgør den stationære fase. Da det er mindre, er dets kontaktområde med den mobile fase større, så det vil interagere i bedre grad med analytten, og dets molekyler vil adskille mere..

Disse to egenskaber plus det faktum, at teknikken muliggør kobling af detektorer, gør HPLC langt bedre end tyndtlags- eller papirkromatografi. Separationer er mere effektive, den mobile fase bevæger sig bedre gennem den stationære fase, og kromatogrammer kan detektere enhver fejl i analysen.

Hold

Forenklet diagram over driften af ​​et HPLC-udstyr. Kilde: Gabriel Bolívar.

Ovenstående er et forenklet diagram over, hvordan HPLC-udstyr fungerer. Opløsningsmidlerne findes i deres respektive beholdere, arrangeret med slanger, så pumpen tager et lille volumen af ​​dem ind i udstyret; så vi har mobilfasen.

Den mobile fase eller eluent skal afgasses først, så boblene ikke påvirker separationen af ​​analytmolekylerne, som blandes med den mobile fase, når udstyret har foretaget injektionerne..

Den kromatografiske søjle er placeret inde i en ovn, der gør det muligt at regulere temperaturen. For forskellige prøver er der således tilstrækkelige temperaturer til at opnå højtydende separationer såvel som et bredt katalog over søjler og typer af fyldninger eller stationære faser til analyse i specifikke.

Den mobile fase med den opløste analyt kommer ind i søjlen, og derfra eluerer de molekyler, der "føler" mindre affinitet for den stationære fase, mens de, der er mere tilbageholdt af den, eluerer senere. Hvert elueret molekyle genererer et signal, der vises på kromatogrammet, hvor retentionstiderne for de adskilte molekyler observeres..

Og på den anden side ender den mobile fase efter passage gennem detektoren i en affaldsbeholder..

HPLC-typer

Der er mange typer HPLC, men blandt dem mest er de følgende fire følgende.

Normal fasechromatografi

Normalfasechromatografi refererer til en, hvor den stationære fase er polær, mens den mobile fase er ikke-polær. Selvom det kaldes normalt, er det faktisk det mindst anvendte, hvor den omvendte fase er den mest udbredte og effektive..

Omvendt fasechromatografi

At være en omvendt fase, nu er den stationære fase apolar og den mobile fase polar. Dette er især nyttigt i biokemisk analyse, da mange biomolekyler opløses bedre i vand og polære opløsningsmidler..

Ionbytningskromatografi

I denne type kromatografi bevæger analytten sig med en positiv eller negativ ladning gennem søjlen og erstatter de ioner, den huser. Jo højere ladning, jo højere er dens tilbageholdelse, hvorfor det i vid udstrækning bruges til at adskille ioniske komplekser af overgangsmetaller..

Størrelsesekskluderingskromatografi

Denne kromatografi er snarere end adskillelse ansvarlig for oprensning af den resulterende blanding. Som navnet antyder, adskilles analytten ikke længere, afhængigt af hvor tæt beslægtet den er med den stationære fase, men i henhold til dens størrelse og molekylære masser..

Mindre molekyler bevares mere end store molekyler, da sidstnævnte ikke er fanget mellem porerne i de polymere søjlefyldstoffer.

Ansøgninger

HPLC giver mulighed for både kvalitativ og kvantitativ analyse. På et kvalitativt niveau kan tilstedeværelsen af ​​en bestemt forbindelse detekteres ved at sammenligne kromatogramretentionstider under visse betingelser. En sådan tilstedeværelse kan være tegn på sygdom, forfalskning eller stofbrug..

Derfor er det en computerdel af de diagnostiske laboratorier. Ligeledes findes det inden for medicinalindustrien, da det tillader kontrol af produktets renhed såvel som dets kvalitet med hensyn til dets opløsning i gastrisk miljø. Udgangsmaterialer udsættes også for HPLC for at rense dem og sikre bedre ydeevne ved lægemiddelsyntese..

HPLC tillader analyse og adskillelse af komplekse blandinger af proteiner, aminosyrer, kulhydrater, lipider, porphyriner, terpenoider og er i det væsentlige en glimrende mulighed for at arbejde med planteekstrakter.

Og endelig giver molekylær eksklusionschromatografi dig mulighed for at vælge polymerer i forskellige størrelser, da nogle kan være mindre eller større end andre. På denne måde opnås produkter med lave eller høje gennemsnitlige molekylmasser, hvilket er en afgørende faktor i deres egenskaber og fremtidige anvendelser eller syntese..

Referencer

  1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativ analytisk kemi. (femte udgave). PEARSON Prentice Hall.
  2. Bussi Juan. (2007). Højtydende væskekromatografi. [PDF]. Gendannet fra: fing.edu.uy
  3. Wikipedia. (2019). Højtydende væskekromatografi. Gendannet fra: en.wikipedia.org
  4. Clark Jim. (2007). Højtydende væskekromatografi. Gendannet fra: chemguide.co.uk
  5. Matthew Barkovich. (5. december 2019). Højtydende væskekromatografi. Kemi LibreTexts. Gendannet fra: chem.libretexts.org
  6. G.P. Thomas. (15. april 2013). High Performance Liquid Chromatography (HPLC) - Metoder, fordele og applikationer. Gendannet fra: azom.com

Endnu ingen kommentarer