Free Press

By G.P. ThomasApr 15 2013

Image Credits: khawfangenvi16/.com

Wysokosprawna chromatografia cieczowa lub wysokociśnieniowa chromatografia cieczowa (HPLC) jest metodą chromatograficzną, która jest używana do rozdzielania mieszaniny związków w chemii analitycznej i biochemii, tak aby zidentyfikować, określić ilościowo lub oczyścić poszczególne składniki mieszaniny.

Odwrócona faza HPLC lub Ultra-wysokosprawna chromatografia cieczowa (UHPLC) jest powszechnie stosowanym trybem separacji. Zapewnia on dynamiczną retencję związków posiadających funkcje hydrofobowe i organiczne. Połączenie oddziaływań hydrofobowych i typu van der Waalsa pomiędzy wszystkimi związkami docelowymi a fazą stacjonarną i ruchomą umożliwia zatrzymanie tych związków w fazie odwróconej.

Jak działa HPLC?

W bardzo małych ilościach, mieszanina próbek, która ma być rozdzielona i zbadana jest wysyłana do strumienia fazy ruchomej przesączającej się przez kolumnę. Dostępne są różne typy kolumn z sorbentami o różnej wielkości cząstek i powierzchni.

Mieszanina przemieszcza się przez kolumnę z różną prędkością i oddziałuje z sorbentem, zwanym również fazą stacjonarną. Prędkość każdego składnika mieszaniny zależy od 1) jego charakteru chemicznego, 2) charakteru kolumny oraz 3) składu fazy ruchomej. Czas, w którym określony analit wyłania się z kolumny jest określany jako jego czas retencji. Czas retencji jest mierzony w określonych warunkach i uważany za cechę identyfikującą dany analit.

Cząstki sorbentu mogą być hydrofobowe lub polarne z natury. Powszechnie stosowane fazy ruchome obejmują każdą mieszalną kombinację wody i rozpuszczalników organicznych, takich jak acetonitryl i metanol. Można również stosować fazy ruchome nie zawierające wody.

Wodny składnik fazy ruchomej może zawierać kwasy takie jak mrówkowy, fosforowy lub trifluorooctowy lub ich sole, aby umożliwić rozdzielenie składników próbki. Skład fazy ruchomej jest albo utrzymywany jako stały, albo zmieniany podczas analizy chromatograficznej. Podejście stałe jest skuteczne do rozdzielania składników próbki, które nie są bardzo różne pod względem ich powinowactwa do fazy stacjonarnej. W podejściu zróżnicowanym, skład fazy ruchomej zmienia się od niskiej do wysokiej siły elucji. Siła elucji fazy ruchomej jest odzwierciedlona w czasach retencji analitów, gdzie wysoka siła elucji powoduje szybką elucję.

Skład fazy ruchomej jest wybierany na podstawie intensywności oddziaływań pomiędzy kilkoma składnikami próbki a fazą stacjonarną.

Proces podziału HPLC jest dość podobny do procesu ekstrakcji ciecz-ciecz, z wyjątkiem tego, że ten pierwszy jest procesem ciągłym, w przeciwieństwie do drugiego, który jest procesem stopniowym. Zaleca się przeprowadzenie próbnych procesów podziału w celu określenia dokładnej metody HPLC, która zapewni odpowiednią separację.

Producenci systemów HPLC

Na rynku istnieje obecnie szeroka gama opcji HPLC. Poniżej znajduje się lista różnych producentów systemów HPLC wraz z krótkim wprowadzeniem ich produktów:

• Dionex, firma opierająca się na nauce chromatografii, produkuje system UltiMate® 3000 Rapid Separation LC, system UltiMate 3000 RSLCnano oraz rodzinę Corona® uniwersalnych naładowanych detektorów aerozoli.
• Jasco Analytical Instruments dostarcza szereg systemów HPLC. Systemy HPLC z serii LC-2000 Plus są wyjątkowo konfigurowalne. Dzięki wysokiej wydajności i niskim kosztom, te systemy HPLC można dostosować do praktycznie każdego wymogu, od prostego izokratycznego QA do zaawansowanego opracowywania metod wielorozpuszczalnikowych/wielokolumnowych. Izokratyczny LC-2000plus-Iso jest wyposażony w pompę, odgazowywacz, autosampler oraz detektor UV/Vis. Pompa jest zaprojektowana dla przepływów od 1µL do 10mL/min przy ciśnieniu do 500 barów do stosowania z kolumnami o średnicy wewnętrznej 2, 3, 4, 6 i do 10 mm. Binarny system gradientowy LC-2000plus-HPG jest podobny do systemu izokratycznego, ale jest wyposażony w konfigurację pompy gradientowej z dwoma rozpuszczalnikami. Natężenia przepływu pompy są kompatybilne z kolumnami o średnicy 1 mm. Czwartorzędowy system gradientowy LC-2000plus-LPG jest również podobny do systemu izokratycznego; jednakże model ten jest wyposażony w konfigurację czwartorzędowej pompy gradientowej zapewniającej maksymalną elastyczność w zakresie rozpuszczalników.
• Preparatywny system HPLC firmy Gilson ma szeroki zakres przepływu, który można dostosować zarówno do separacji półpreparatywnych, jak i preparatywnych. Jego duża moc pompowania pozwala na zastosowanie szerokiego zakresu rozmiarów kolumn preparatywnych. System jest wyposażony w nowy system stacji płuczącej z przepływowym strumieniem płuczącym i umożliwia stosowanie do dwóch różnych rozpuszczalników płuczących.
• Systemy Sharp™ HPLC firmy AAPPTec są wyposażone w pompy sterowane mikroprocesorem, co umożliwia bardzo precyzyjne i dokładne natężenie przepływu, co pozwala uzyskać doskonałą odtwarzalność analityczną i najwyższą dokładność pomiarów.

Inni producenci na obecnym rynku to Agilent, Beckman Coulter, Bio-Rad i Buck Scientific.

Korzyści z systemów HPLC

Kluczowe korzyści z systemów HPLC są następujące:

• Kontroluje i automatyzuje oprzyrządowanie do chromatografii
• Zapewnia zarządzanie danymi, funkcje bezpieczeństwa oraz raportowanie i walidację przyrządów.
• Mocne i adaptowalne
• Zwiększa produktywność poprzez zarządzanie wszystkimi obszarami analizy – od próbki do przyrządu i od rozdzielania do raportowania wyników.
• Dostępne

Zastosowania HPLC

Głównym celem techniki HPLC jest identyfikacja, kwantyfikacja i oczyszczanie określonego analitu lub związku. Można wykonać zarówno analizę ilościową, jak i jakościową. HPLC mogą być wykorzystywane w następujących zastosowaniach:

• Oczyszczanie wody
• Detekcja zanieczyszczeń w przemyśle farmaceutycznym
• Prekoncentracja składników śladowych
• Chromatografia ligandowo-wymienna
• Chromatografia jonowymienna białek
• Chromatografia anionowo-wymienna w wysokim PH
• Chromatografia anionowo-wymienna węglowodanów
• Chromatografia anionowo-wymienna w wysokim pH
• .exchange chromatography of carbohydrates and oligosaccharides

Sources and Further Reading

• Reversed Phase HPLC/UHPLC Chromatography-Phenomenex
• Dionex Products-Dionex
• HPLC Systems-aapptec
• Preparative HPLC System-Gilson

Ten artykuł został zaktualizowany 22 kwietnia, 2019.

Written by

G.P. Thomas

Gary ukończył University of Manchester z wyróżnieniem pierwszej klasy w Geochemii i magisterium z Nauk o Ziemi. Po pracy w australijskim przemyśle wydobywczym Gary postanowił zawiesić buty geologa i zająć się pisaniem. Kiedy nie opracowuje aktualnych i pouczających treści, Gary’ego zwykle można znaleźć grającego na ukochanej gitarze lub oglądającego Aston Villa FC wyrywającego porażkę ze szczęk zwycięstwa.

Cytaty

Proszę użyć jednego z następujących formatów, aby zacytować ten artykuł w swoim eseju, pracy lub raporcie:

• APA

  Thomas, G.P.. (2019, August 15). Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) – metody, korzyści i zastosowania. AZoM. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=8468.

• MLA

  Thomas, G.P.. „Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) – metody, korzyści i zastosowania”. AZoM. 24 marca 2021. <https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=8468>.

• Chicago

  Thomas, G.P.. „Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) – metody, korzyści i zastosowania”. AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=8468. (dostęp 24 marca 2021).

• Harvard

  Thomas, G.P.. 2019. Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) – metody, korzyści i zastosowania. AZoM, przeglądany 24 marca 2021, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=8468.

.