Metody chromatograficzne

Zastosowanie:

- rozdzielanie mieszanin chromatografia

- oczyszczanie preparatywna

- analiza ilościowa

- identyfikacja

Chromatografia preparatywna - istotna jest czystość oraz ilość związku otrzymywanego w jednostce czasu

Chromatografia analityczna - istotny jest rozdział oraz analiza ilościowa i jakościowa

Podstawy teoretyczne

1. Definicja chromatografii

Chromatografia to metody rozdziału mieszanin jednorodnych, na skutek różnic w podziale poszczególnych składników mieszaniny pomiędzy dwie nie mieszające się fazy:

stacjonarną (nieruchomą) układ

składnik chromatograficzny

ruchomą

Różnice w podziale są konsekwencją różnego powinowactwa składników mieszaniny do fazy stacjonarnej oraz ruchomej (niekowalencyjnych oddziaływań z faza stacjonarną oraz ruchomą):

• składnik o większym powinowactwie do fazy stacjonarnej jest bardziej zatrzymywany w stosunku do składnika o większym powinowactwie do fazy ruchomej, szybciej migrującego przez układ chromatograficzny

• różne powinowactwo chemiczne składników jest konsekwencją niekowalencyjnych oddziaływąń cząsteczkowych w układzie chro-matograficznym: van der Waals'a (polarne, niepolarne, dyspersyjne lub hydrofobowe - w chromatografii z odwróconymi fazami), elektrostatyczne - w chromatografii jonowymiennej, oddziaływania typu wiązania wodorowego

Ekstrakcja a chromatografia podziałowa:

• Faza ruchoma (ciecz, gaz) spełnia rolę środka transportującego dla

składników mieszaniny

• Dla chromatografii charakterystyczne jest wielokrotne powtarzanie się

procesu podziału składników w układzie chromatograficznym - co daje

bardzo dobry efekt rozdzielczy

Faza stacjonarna - sorbent: adsorbent, żywica jonowymienna, ciecz związana siłami adhezji z ciałem stałym (nośnikiem)

Faza ruchoma: ciecz, gaz

Terminologia

Faza ruchoma - rozpuszcalnik, eluent

Faza ruchoma wraz ze składnikiem opuszczającym układ chromarograficzny - eluat

Proces rozdzielania (wymywania składników z układu chromatograficznego) - elucja

2. Klasyfikacja metod chromatograficznych

• ze względu na rodzaj fazy ruchomej

rodzaj fazy ruchomej	typ chromatografii
ciecz	cieczowa
gaz	gazowa

• ze względu na rodzaj fazy ruchomej oraz stacjonarnej

faza stacjonarna	faza ruchoma	typ chromatografii
ciało stałe (adsorbent)	ciecz	cieczowa - adsorpcyjna LSC
j.w.	gaz	gazowa - adsorpcyjna GSC
ciecz (na nośniku)	ciecz	cieczowa - podziałowa LLC
j.w.	gaz	gazowa - podziałowa GLC

• ze względu na rodzaj sił powinowactwa składników mieszaniny do fazy stacjonarnej/ruchomej oraz mechanizm rozdziału:

- chromatografia adsorpcyjna (GSC, LSC): niekowalencyjne

oddziaływania Van-der-Vaalsa, wiązania wodorowe; rozdział na

skutek różnic we współczynnikach adsorpcji

- chromatografia podziałowa(LLC, GLC): j.w; rozdział na skutek

różnic we współczynnikach podziału

- chromatografia jonowymienna (IEC): niekowalencyjne

oddziaływania elektrostatyczne; rozdział na skutek różnic w stałej

wymiany jonowej (pH, moc jonowa)

- chromatografia żelowa (GPC, SEC): faza stacjonarna o kontrolowa-

nych rozmiarach porów (np. żel); rozdział na skutek różnic w

rozmiarach cząstek (oraz oddziaływań dyspersyjnych)

• chromatografia powinowactwa: wykorzystuje specyficzne oddzia-

ływania kowalencyjnie związanej z fazą stacjonarną biomolekuły (np. przeciwciała) z określoną substancją w mieszaninie (białkiem). Spośród rozdzielanej mieszaniny białek, tylko jedno wiąże się z przeciwciałem (w fazie stacjonarnej) i jest zatrzymywane w kolumnie. Wyizolowanie z fazy stacjonarnej - przez zmianę pH lub siły jonowej

• ze względu na technikę rozdzielania

• chromatografia kolumnowa (cieczowa, gazowa, adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, żelowa)

• cienkowarstwowa (cieczowa, adsorpcyjna)

• bibułowa (cieczowa, podziałowa)

• ze względu na technikę wymywania wymywania

• chromatografia izokratyczna

• (faza ruchoma o stałej mocy elucyjnej, np. o stałym składzie składnika polarnego do niepolarnego, pH)

• chromatografia gradientowa (gradient składu fazy ruchomej, gradient pH, gradient temperatury

elucja izokratycza elucja gradientowa

A B C

u X Y Z

X t t

S A B C

Y

Z

t