- รากฐาน
- อุปกรณ์
- ประเภท HPLC
- โครมาโทกราฟีเฟสปกติ
- โครมาโทกราฟีแบบย้อนกลับ
- โครมาโทกราฟีแลกเปลี่ยนไอออน
- โครมาโตกราฟีแบบยกเว้นขนาด
- การประยุกต์ใช้งาน
- อ้างอิง
ประสิทธิภาพสูงของเหลว chromatographyเป็นเทคนิคเครื่องมือใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีที่ผสมแยกต่างหากได้รับอนุญาตบริสุทธิ์และปริมาณส่วนประกอบของตนและการศึกษาต่อไป เป็นที่รู้จักกันในชื่อย่อ HPLC ซึ่งมาจากภาษาอังกฤษ: High Performance Liquid Chromatography
ดังนั้นตามชื่อของมันจึงทำงานโดยการจัดการของเหลว สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนผสมที่ประกอบด้วยตัววิเคราะห์หรือตัวอย่างที่สนใจและตัวทำละลายอย่างน้อยหนึ่งตัวที่ทำหน้าที่เป็นเฟสเคลื่อนที่ นั่นคืออุปกรณ์ที่ลากเครื่องวิเคราะห์ผ่านอุปกรณ์ HPLC และคอลัมน์ทั้งหมด
อุปกรณ์ HPLC ที่มา: Dqwyy
HPLC ถูกใช้อย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์คุณภาพในหลาย ๆ บริษัท เช่นยาและอาหาร นักวิเคราะห์ที่เป็นปัญหาต้องเตรียมตัวอย่างเฟสเคลื่อนที่ตรวจสอบอุณหภูมิและพารามิเตอร์อื่น ๆ และวางขวดไว้ในวงล้อหรือม้าหมุนเพื่อให้อุปกรณ์ทำการฉีดโดยอัตโนมัติ
อุปกรณ์ HPLC เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถสังเกตโครมาโทแกรมที่สร้างขึ้นได้รวมทั้งเริ่มการวิเคราะห์ควบคุมอัตราการไหลของเฟสเคลื่อนที่โปรแกรมประเภทของการชะล้าง (isocratic หรือ gradient) และเปิดเครื่องตรวจจับ (UV -Vis หรือ mass spectrophotometer)
รากฐาน
ซึ่งแตกต่างจากโครมาโตกราฟีของเหลวทั่วไปเช่นโครมาโตกราฟีแบบคอลัมน์ที่เติมด้วยกระดาษหรือซิลิกาเจล HPLC ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงเพื่อให้ของเหลวเปียกในเฟสหยุดนิ่ง แต่จะทำงานร่วมกับปั๊มแรงดันสูงซึ่งจะชำระล้างเฟสเคลื่อนที่หรือไหลผ่านคอลัมน์ที่มีความเข้มมากกว่า
ด้วยวิธีนี้จึงไม่จำเป็นต้องเทเฟสเคลื่อนที่ผ่านคอลัมน์บ่อย ๆ แต่ระบบจะดำเนินการอย่างต่อเนื่องและมีอัตราการไหลที่สูงขึ้น
แต่ประสิทธิภาพของเทคนิคนี้ไม่ได้เกิดจากรายละเอียดนี้เพียงอย่างเดียว แต่ยังรวมถึงอนุภาคฟิลเลอร์เล็ก ๆ ที่ประกอบเป็นเฟสนิ่งด้วย ด้วยขนาดที่เล็กลงพื้นที่สัมผัสกับเฟสเคลื่อนที่จึงมากกว่าดังนั้นมันจะโต้ตอบกับเครื่องวิเคราะห์ได้ดีขึ้นและโมเลกุลของมันจะแยกออกจากกันมากขึ้น
คุณสมบัติทั้งสองนี้บวกกับข้อเท็จจริงที่ว่าเทคนิคนี้อนุญาตให้มีการเชื่อมต่อของเครื่องตรวจจับทำให้ HPLC เหนือกว่าโครมาโตกราฟีแบบบางหรือแบบกระดาษ การแยกมีประสิทธิภาพมากขึ้นเฟสเคลื่อนที่เดินทางผ่านเฟสนิ่งได้ดีขึ้นและโครมาโทแกรมสามารถตรวจจับความล้มเหลวในการวิเคราะห์ได้
อุปกรณ์
แผนภาพที่เรียบง่ายของการทำงานของอุปกรณ์ HPLC ที่มา: Gabriel Bolívar
ด้านบนเป็นแผนภาพที่เรียบง่ายของวิธีการทำงานของอุปกรณ์ HPLC ตัวทำละลายอยู่ในภาชนะตามลำดับซึ่งจัดเรียงด้วยท่อเพื่อให้ปั๊มนำปริมาณเล็กน้อยเข้าไปในอุปกรณ์ เราจึงมีเฟสมือถือ
เฟสเคลื่อนที่หรืออีลูเอตต์จะต้องผ่านการย่อยสลายก่อนเพื่อให้ฟองอากาศไม่ส่งผลต่อการแยกโมเลกุลของสารวิเคราะห์ซึ่งผสมกับเฟสเคลื่อนที่เมื่ออุปกรณ์ทำการฉีด
คอลัมน์โครมาโตกราฟีตั้งอยู่ภายในเตาอบที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิ ดังนั้นสำหรับตัวอย่างที่แตกต่างกันจึงมีอุณหภูมิที่เพียงพอเพื่อให้ได้การแยกที่มีประสิทธิภาพสูงตลอดจนแคตตาล็อกคอลัมน์และประเภทของการเติมหรือเฟสที่อยู่นิ่งสำหรับการวิเคราะห์เฉพาะ
เฟสเคลื่อนที่ที่มีตัววิเคราะห์ละลายจะเข้าสู่คอลัมน์และจากนั้นโมเลกุลที่ "รู้สึก" มีความสัมพันธ์น้อยกว่าสำหรับเฟสที่อยู่นิ่งจะคลี่คลายออกไปก่อนในขณะที่เฟสที่ถูกกักเก็บไว้มากขึ้นโดยมันจะหายไปในภายหลัง แต่ละโมเลกุลที่ถูกแยกออกจะสร้างสัญญาณที่แสดงบนโครมาโตแกรมซึ่งจะสังเกตเห็นเวลาการกักเก็บของโมเลกุลที่แยกจากกัน
และในทางกลับกันเฟสเคลื่อนที่หลังจากผ่านเครื่องตรวจจับจะไปอยู่ในถังขยะ
ประเภท HPLC
HPLC มีหลายประเภท แต่ในบรรดาสิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือสี่ประเภทต่อไปนี้
โครมาโทกราฟีเฟสปกติ
โครมาโทกราฟีเฟสปกติหมายถึงเฟสที่อยู่นิ่งมีขั้วในธรรมชาติในขณะที่เฟสเคลื่อนที่เป็นแบบไม่มีขั้ว แม้ว่าจะเรียกว่าปกติ แต่ในความเป็นจริงแล้วมีการใช้น้อยที่สุดโดยการย้อนกลับเป็นระยะที่แพร่หลายและมีประสิทธิภาพมากที่สุด
โครมาโทกราฟีแบบย้อนกลับ
ในฐานะที่เป็นเฟสผกผันตอนนี้เฟสที่หยุดนิ่งคือ apolar และเฟสเคลื่อนที่ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการวิเคราะห์ทางชีวเคมีเนื่องจากสารชีวโมเลกุลหลายชนิดละลายได้ดีกว่าในน้ำและในตัวทำละลายที่มีขั้ว
โครมาโทกราฟีแลกเปลี่ยนไอออน
ในโครมาโทกราฟีประเภทนี้เครื่องวิเคราะห์ที่มีประจุบวกหรือลบจะเคลื่อนที่ผ่านคอลัมน์แทนที่ไอออนที่มีอยู่ ยิ่งประจุไฟฟ้าสูงขึ้นการกักเก็บก็จะสูงขึ้นด้วยเหตุนี้จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยกสารประกอบเชิงซ้อนไอออนิกของโลหะทรานซิชัน
โครมาโตกราฟีแบบยกเว้นขนาด
โครมาโทกราฟีนี้แทนที่จะแยกออกมีหน้าที่ในการทำให้ส่วนผสมที่เกิดขึ้นบริสุทธิ์ ตามชื่อของมันเครื่องวิเคราะห์จะถูกแยกออกจากกันโดยไม่ขึ้นอยู่กับว่ามันมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับเฟสที่หยุดนิ่งเพียงใด แต่ขึ้นอยู่กับขนาดและมวลโมเลกุล
โมเลกุลที่มีขนาดเล็กจะถูกกักเก็บไว้มากกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่เนื่องจากส่วนหลังไม่ติดอยู่ระหว่างรูพรุนของการอุดคอลัมน์พอลิเมอร์
การประยุกต์ใช้งาน
HPLC ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ ในด้านคุณภาพโดยการเปรียบเทียบเวลาในการเก็บรักษาของโครมาโตแกรมภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถตรวจพบสารประกอบบางชนิดได้ การปรากฏตัวดังกล่าวอาจบ่งบอกถึงโรคการปลอมปนหรือการใช้ยา
ดังนั้นจึงเป็นส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์ในห้องปฏิบัติการวินิจฉัย ในทำนองเดียวกันพบได้ในอุตสาหกรรมยาเนื่องจากช่วยในการตรวจสอบความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ตลอดจนคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับการละลายในกระเพาะอาหาร วัสดุเริ่มต้นยังต้องอยู่ภายใต้ HPLC เพื่อทำให้บริสุทธิ์และรับประกันประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการสังเคราะห์ยา
HPLC ช่วยให้สามารถวิเคราะห์และแยกส่วนผสมที่ซับซ้อนของโปรตีนกรดอะมิโนคาร์โบไฮเดรตลิพิดพอร์ไฟรินเทอร์พีนอยด์และเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทำงานกับสารสกัดจากพืช
และสุดท้ายโครมาโตกราฟีแบบไม่รวมโมเลกุลช่วยให้คุณสามารถเลือกโพลีเมอร์ที่มีขนาดแตกต่างกันได้เนื่องจากบางส่วนอาจมีขนาดเล็กหรือใหญ่กว่าชนิดอื่น ด้วยวิธีนี้จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีมวลโมเลกุลเฉลี่ยต่ำหรือสูงซึ่งเป็นปัจจัยกำหนดคุณสมบัติและการใช้งานหรือการสังเคราะห์ในอนาคต
อ้างอิง
- Day, R. , & Underwood, A. (1989). เคมีวิเคราะห์เชิงปริมาณ. (ฉบับที่ห้า) PEARSON Prentice Hall.
- บุสซี่ฆ. (2007) โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง . กู้คืนจาก: fing.edu.uy
- วิกิพีเดีย (2019) โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- คลาร์กจิม (2007) โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง สืบค้นจาก: chemguide.co.uk
- Matthew Barkovich (05 ธันวาคม 2562). โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง เคมี LibreTexts สืบค้นจาก: chem.libretexts.org
- GP โทมัส (15 เมษายน 2556). Liquid Chromatography (HPLC) ประสิทธิภาพสูง - วิธีการประโยชน์และการใช้งาน สืบค้นจาก: azom.com