ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ВЭЖХ): ОБОСНОВАНИЕ, ОБОРУДОВАНИЕ, ВИДЫ - ХИМИЯ - 2025

Высокоэффективная жидкостная хроматография инструментальный метод , используемый в химических анализах , которые отдельные смеси разрешены, очистить и определить количество ее компонентов, а также дальнейшие исследования. Он известен под аббревиатурой HPLC, происходящей от английского: High Performance Liquid Chromatography.

Таким образом, как следует из названия, он работает, управляя жидкостями. Они состоят из смеси, состоящей из интересующего аналита или образца и одного или нескольких растворителей, которые действуют как подвижная фаза; то есть тот, который протаскивает аналит через все оборудование для ВЭЖХ и колонку.

Оборудование для ВЭЖХ. Источник: Dqwyy

ВЭЖХ широко используется лабораториями качественного анализа многих компаний; такие как фармацевтические препараты и продукты питания. Соответствующий аналитик должен подготовить образец, подвижную фазу, проверить температуру и другие параметры и поместить флаконы внутри колеса или карусели, чтобы оборудование могло автоматически выполнять инъекции.

Оборудование для ВЭЖХ соединено с компьютером, с помощью которого можно наблюдать сгенерированные хроматограммы, а также запускать анализ, контролировать поток подвижной фазы, программировать тип элюирования (изократический или градиентный) и включать детекторы (УФ -Vis или масс-спектрофотометр).

основа

В отличие от обычной жидкостной хроматографии, такой как колоночная хроматография, заполненная бумагой или силикагелем, ВЭЖХ не зависит от силы тяжести жидкости, смачивающей неподвижную фазу. Вместо этого он работает с насосами высокого давления, которые орошают подвижную фазу или элюент через колонку с большей интенсивностью.

Таким образом, нет необходимости периодически пропускать подвижную фазу через колонку, скорее система делает это непрерывно и с более высокими расходами.

Но эффективность этого метода связана не только с этой деталью, но и с крошечными частицами наполнителя, составляющими неподвижную фазу. Чем меньше площадь его контакта с подвижной фазой, тем больше он будет взаимодействовать с аналитом, и его молекулы будут больше разделяться.

Эти две характеристики, а также тот факт, что метод позволяет соединять детекторы, делают ВЭЖХ намного лучше тонкослойной или бумажной хроматографии. Разделения более эффективны, подвижная фаза лучше проходит через стационарную фазу, а хроматограммы могут обнаружить любой сбой в анализе.

Оборудование

Упрощенная схема работы оборудования для ВЭЖХ. Источник: Габриэль Боливар.

Выше представлена ​​упрощенная схема работы оборудования для ВЭЖХ. Растворители находятся в соответствующих контейнерах, снабженных шлангами, так что насос забирает их небольшое количество в оборудование; Таким образом, мы имеем подвижную фазу.

Подвижную фазу или элюент необходимо сначала дегазировать, чтобы пузырьки не влияли на разделение молекул аналита, которые смешиваются с подвижной фазой после того, как оборудование произведет инъекции.

Хроматографическая колонка находится внутри печи, что позволяет регулировать температуру. Таким образом, для разных образцов существуют подходящие температуры для достижения высокопроизводительного разделения, а также широкий каталог колонок и типов наполнителей или стационарных фаз для конкретного анализа.

Подвижная фаза с растворенным аналитом поступает в колонку, и из нее сначала элюируются молекулы, которые «ощущают» меньшее сродство к неподвижной фазе, тогда как те, которые больше удерживаются ею, элюируются позже. Каждая элюированная молекула генерирует сигнал, отображаемый на хроматограмме, где наблюдается время удерживания разделенных молекул.

А с другой стороны, подвижная фаза после прохождения детектора попадает в контейнер для отходов.

Типы ВЭЖХ

Существует много типов ВЭЖХ, но среди всех наиболее выдающихся являются следующие четыре.

Нормально-фазовая хроматография

Хроматография с нормальной фазой относится к хроматографии, в которой неподвижная фаза является полярной по природе, а подвижная фаза - неполярной. Хотя он и называется нормальным, на самом деле он используется реже всего, а обратная фаза является наиболее распространенной и эффективной.

Обратно-фазовая хроматография

Так как фаза обратная, то теперь стационарная фаза неполярна, а подвижная фаза полярна. Это особенно полезно при биохимическом анализе, поскольку многие биомолекулы лучше растворяются в воде и полярных растворителях.

Ионообменная хроматография

В этом типе хроматографии аналит с положительным или отрицательным зарядом движется через колонку, заменяя находящиеся в ней ионы. Чем выше заряд, тем выше его удерживание, поэтому он широко используется для разделения ионных комплексов переходных металлов.

Эксклюзионная хроматография

Эта хроматография, а не разделение, отвечает за очистку полученной смеси. Как видно из названия, анализируемое вещество разделяется уже не в зависимости от того, насколько близко он связан с неподвижной фазой, а в зависимости от его размера и молекулярных масс.

Более мелкие молекулы будут удерживаться в большей степени, чем большие молекулы, поскольку последние не захватываются между порами полимерных наполнителей колонки.

Приложения

ВЭЖХ позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. На качественном уровне, сравнивая время удерживания на хроматограмме при определенных условиях, можно обнаружить присутствие конкретного соединения. Такое присутствие может указывать на болезнь, фальсификацию или употребление наркотиков.

Следовательно, это компьютерная часть диагностических лабораторий. Точно так же он используется в фармацевтической промышленности, поскольку позволяет проверять чистоту продукта, а также его качество в отношении растворения в желудочной среде. Исходные материалы также подвергаются ВЭЖХ для их очистки и обеспечения лучшей производительности при синтезе лекарств.

ВЭЖХ позволяет анализировать и разделять сложные смеси белков, аминокислот, углеводов, липидов, порфиринов, терпеноидов и, по сути, является отличным вариантом для работы с растительными экстрактами.

И, наконец, молекулярная эксклюзионная хроматография позволяет выбирать полимеры разного размера, поскольку некоторые из них могут быть меньше или больше других. Таким образом получают продукты с низкой или высокой средней молекулярной массой, что является определяющим фактором их свойств и будущего применения или синтеза.

Ссылки

1. Дэй Р. и Андервуд А. (1989). Количественная аналитическая химия. (пятое изд.). ПИРСОН Прентис Холл.
2. Бусси Хуан. (2007). Высокоэффективная жидкостная хроматография. , Получено с: fing.edu.uy
3. Wikipedia. (2019). Высокоэффективная жидкостная хроматография. Получено с: en.wikipedia.org
4. Кларк Джим. (2007). Высокоэффективная жидкостная хроматография. Получено с: chemguide.co.uk
5. Мэтью Баркович. (05 декабря 2019 г.). Высокоэффективная жидкостная хроматография. Химия LibreTexts. Получено с: chem.libretexts.org
6. ГП Томас. (15 апреля 2013 г.). Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) - методы, преимущества и применение. Получено с: azom.com