CROMATOGRAFIE LICHIDĂ DE ÎNALTĂ PERFORMANȚĂ (HPLC): RAȚIONAMENT, ECHIPAMENTE, TIPURI - CHIMIE - 2025

Cromatografie lichidă de înaltă performanță este o tehnică instrumentală utilizată în analizele chimice care sunt permise amestecuri separate purificarea și cuantificarea componentelor sale și studii suplimentare. Este cunoscută prin abrevierea HPLC, derivată din engleză: High Performance Liquid Chromatography.

Astfel, așa cum indică numele său, funcționează manipulând lichide. Acestea constau dintr-un amestec compus din analit sau probă de interes și unul sau mai mulți solvenți care acționează ca faza mobilă; adică cel care trage analitul prin toate echipamentele HPLC și coloana.

Echipament HPLC. Sursa: Dqwyy

HPLC este utilizat pe scară largă de laboratoarele de analiză a calității în multe companii; cum ar fi produsele farmaceutice și produsele alimentare. Analistul în cauză trebuie să pregătească eșantionul, faza mobilă, să verifice temperatura și alți parametri și să plaseze flacoanele în interiorul roții sau al caruselului pentru ca echipamentul să efectueze injecțiile în mod automat.

Echipamentul HPLC este cuplat la un computer prin care pot fi observate cromatogramele generate, precum și pentru a începe analizele, a controla fluxul fazei mobile, a programa tipul de eluție (izocratic sau gradient) și porni detectoarele (UV) -Vis sau spectrofotometru de masă).

Bază

Spre deosebire de cromatografia lichidă convențională, cum ar fi cromatografia cu coloană plină cu hârtie sau silicagel, HPLC nu depinde de gravitație pentru ca lichidul să ude faza staționară. În schimb, funcționează cu pompe de înaltă presiune, care irigă faza mobilă sau eluent prin coloană cu o intensitate mai mare.

În acest fel, nu este necesar să turnați de fiecare dată faza mobilă prin coloană, ci mai degrabă sistemul o face continuu și cu debite mai mari.

Dar eficiența acestei tehnici nu se datorează exclusiv acestui detaliu, ci și particulelor minuscule de umplutură care alcătuiesc faza staționară. Fiind mai mică, zona sa de contact cu faza mobilă este mai mare, deci va interacționa mai bine cu analitul și moleculele sale se vor separa mai mult.

Aceste două caracteristici, plus faptul că tehnica permite cuplarea detectoarelor, fac HPLC mult superioară cromatografiei cu strat subțire sau hârtie. Separațiile sunt mai eficiente, faza mobilă se deplasează mai bine prin faza staționară, iar cromatogramele pot detecta orice eșec în analiză.

echipament

Diagrama simplificată a funcționării unui echipament HPLC. Sursa: Gabriel Bolívar.

Mai sus, este o diagramă simplificată a modului în care funcționează un echipament HPLC. Solvenții se află în containerele respective, aranjați cu furtunuri astfel încât pompa să ia un volum mic dintre ei în echipament; avem astfel faza mobilă.

Faza mobilă sau eluentul trebuie mai întâi degazate, astfel încât bulele să nu afecteze separarea moleculelor de analit, care se amestecă cu faza mobilă odată ce echipamentul a făcut injecțiile.

Coloana cromatografică este amplasată în interiorul unui cuptor care permite reglarea temperaturii. Astfel, pentru diferite probe există temperaturi adecvate pentru a realiza separații de înaltă performanță, precum și un catalog larg de coloane și tipuri de umpluturi sau faze staționare pentru analize specifice.

Faza mobilă cu analitul dizolvat intră în coloană, iar din ea se elimină mai întâi moleculele care „simt” mai puțină afinitate pentru faza staționară, în timp ce cele care sunt mai reținute de acesta se eluează mai târziu. Fiecare moleculă eluată generează un semnal afișat pe cromatogramă, în care se observă timpii de retenție a moleculelor separate.

Și pe de altă parte, faza mobilă după trecerea prin detector se termină într-un container de deșeuri.

Tipuri HPLC

Există multe tipuri de HPLC, dar dintre toate cele mai remarcabile sunt următoarele patru.

Cromatografia în fază normală

Cromatografia în fază normală se referă la una în care faza staționară are polaritate, în timp ce mobilul este nepolar. Deși este numit normal, de fapt este cel mai puțin utilizat, faza inversă fiind cea mai răspândită și eficientă.

Cromatografia în fază inversă

Fiind o fază inversă, acum faza staționară este apolară și faza mobilă polară. Acest lucru este util mai ales în analiza biochimică, deoarece multe biomolecule se dizolvă mai bine în apă și în solvenții polari.

Cromatografie de schimb ionic

În acest tip de cromatografie, analitul, cu o încărcare pozitivă sau negativă, se deplasează prin coloană, înlocuind ionii pe care îi găzduiește. Cu cât sarcina este mai mare, cu atât este mai mare retenția, motiv pentru care este utilizat pe scară largă pentru a separa complexele ionice de metale de tranziție.

Expunere de mărime Cromatografie

Această cromatografie, mai degrabă decât separarea, este responsabilă de purificarea amestecului rezultat. După cum indică numele său, analitul nu mai este separat în funcție de cât de strâns este legat de faza staționară, ci în funcție de dimensiunea și masele moleculare ale acestuia.

Moleculele mai mici vor fi păstrate mai mult decât moleculele mari, deoarece acestea din urmă nu sunt prinse între porii umpluturilor coloanei polimerice.

Aplicații

HPLC permite analiza atât calitativă cât și cantitativă. Pe partea calitativă, prin compararea timpilor de retenție a cromatogramei în anumite condiții, poate fi detectată prezența unui anumit compus. O astfel de prezență poate fi indicativă pentru boală, adulterare sau consumul de droguri.

Prin urmare, este o parte computerizată a laboratoarelor de diagnostic. De asemenea, se găsește în cadrul industriilor farmaceutice, deoarece permite verificarea purității produsului, precum și a calității acestuia în ceea ce privește dizolvarea acestuia în mediul gastric. Materialele de pornire sunt, de asemenea, supuse HPLC pentru a le purifica și pentru a asigura o mai bună performanță în sinteza medicamentelor.

HPLC permite analiza și separarea amestecurilor complexe de proteine, aminoacizi, carbohidrați, lipide, porfirine, terpenoizi și este, în esență, o opțiune excelentă pentru lucrul cu extracte de plante.

Și în final, cromatografia de excludere moleculară vă permite să selectați polimeri de diferite dimensiuni, deoarece unii pot fi mai mici sau mai mari decât alții. În acest fel, se obțin produse cu mase moleculare medii joase sau mari, acesta fiind un factor determinant în proprietățile lor și în aplicațiile viitoare sau sinteza.

Referințe

1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Chimie analitică cantitativă. (ediția a cincea). PEARSON Sala Prentice.
2. Bussi Juan. (2007). Cromatografie lichidă de înaltă performanță. . Recuperat din: finger.edu.uy
3. Wikipedia. (2019). Cromatografie lichidă de înaltă performanță. Recuperat de la: en.wikipedia.org
4. Clark Jim. (2007). Cromatografie lichidă de înaltă performanță. Recuperat din: chemguide.co.uk
5. Matei Barkovici (05 decembrie 2019). Cromatografie lichidă de înaltă performanță. Chimie LibreTexturi. Recuperat din: chem.libretexts.org
6. GP Thomas. (15 aprilie 2013). Cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC) - Metode, beneficii și aplicații. Recuperat din: azom.com