Smulkių stulpelių chromatografija

Smulkios kolonėlės chromatografijayra pagrįstas junginių pasiskirstymu tarp dviejų fazių: nejudanti fazė (paprastai kietas adsorbentas, supakuotas į koloną) ir mobilioji fazė (tirpiklių tirpiklis ar tirpiklių mišinys). Atskyrimas atsiranda dėl junginių fizikinių ir cheminių savybių skirtumų, tokių kaip jų adsorbcijos pajėgumas, tirpumas, molekulinė forma ir dydis, poliškumas ir afinitetas nejudančioms ir mobiliosioms fazėms.

Kai mobilioji fazė teka per koloną, ji sąveikauja su nejudančia faze ir atskirtais junginiais. Kiekvienas junginys turi unikalų afinitetą nejudančiai fazei, todėl susilaikymo laikas yra skirtingas. Junginiai, turintys stipresnį nejudėjimą stacionariai fazei, ruošiasi lėčiau, o tie, kurių afinitetas yra silpnesnis, plečiasi greičiau. Šis diferencinis eliuavimas leidžia junginiams atskirti į atskiras frakcijas.

Smulki kolonėlės chromatografija gali būti suskirstyta į keletą tipų, atsižvelgiant į nejudančios fazės pobūdį ir susijusį atskyrimo mechanizmą. Kai kurie iš dažniausiai pasitaikančių tipų yra::

◆ Silikagelio chromatografija: Silikagelis yra populiarios nejudančios fazės dėl didelio adsorbcijos talpos ir cheminio stabilumo. Jis plačiai naudojamas poliariniams ir nepoliniams junginiams atskirti. Atskyrimo mechanizmas pirmiausia grindžiamas adsorbcijos ir desorbcijos procesais.

◆ Aliuminio oksido chromatografija: Aliuminio oksidas yra dar viena dažniausiai naudojama nejudanti fazė, ypač rūgščių, pagrindinių ir neutralių junginių atskyrimui. Jis turi didelį afinitetą poliniams junginiams ir gali būti naudojamas tiek normalios fazės, tiek atvirkštinės fazės režimuose.

◆ Atvirkštinės fazės chromatografija: Tokio tipo chromatografijoje nejudanti fazė yra hidrofobinė medžiaga (pvz., C 18- surištas silicio dioksidas), o mobilioji fazė yra vandeninis tirpalas, kuriame yra organinis tirpiklis. Ši technika yra ypač naudinga hidrofobinių junginių atskyrimui.

◆ Jonų mainų chromatografija: Ši technika naudoja jonų mainų dervas kaip nejudančią fazę. Atskyrimas grindžiamas jonų mainais tarp mėginio ir dervos, kurios gali būti katijoninės arba anijoninės, atsižvelgiant į naudojamos dervos tipą.

◆ Dydžio ir išsekimo chromatografija: Taip pat žinomas kaip gelio filtravimas, ši technika atskiria junginius pagal jų molekulinį dydį. Stacionarią fazę sudaro porėtos karoliukai, o atskyrimas atsiranda, kai junginiai išsisklaido į ir iš karoliukų porų ir iš jų.

Keletas veiksnių gali turėti įtakos nedidelio masto kolonėlės chromatografijos atskyrimo efektyvumui:

● stacionari etape: Stacionarios fazės tipas, dalelių dydis ir poringumas daro įtaką komponentų sulaikymui ir atskyrimui.

● Mobilioji fazė: Mobiliosios fazės sudėtis, poliškumas ir pH turi įtakos komponentų tirpumui ir sąveikai su nejudančia faze.

● Temperatūra: Temperatūros pokyčiai gali pakeisti komponentų tirpumą ir sąveiką, turinčią įtakos atskyrimui.

● Srauto greitis: Mobiliosios fazės srauto greitis daro įtaką kolonėlės komponentų buvimo laikui, darant įtaką atskyrimo skiriamąja geba.

● Mėginio koncentracija ir tūris: Didesnė mėginių koncentracija ir tūris gali sukelti perkrovą, sumažinant atskyrimo efektyvumą.

Smulkios kolonėlės chromatografija randa taikymą įvairiose analitinės chemijos srityse, įskaitant:

Smulkios kolonėlės chromatografijos atlikimas apima keletą etapų, pradedant nuo kolonėlės paruošimo ir mėginio įkėlimo į trupmenas ir renkant trupmenas. Čia pateiktas išsamus eksperimentinės procedūros kontūras:

Norėdami parodyti nedidelio masto kolonėlės chromatografijos taikymą, apsvarstykite atvejo analizę, apimančią karbazolio junginių atskyrimą nuo labai subrendusios žalios naftos. Karbazoliai yra azoto turintys heterocikliniai junginiai, randami žalioje naftoje ir domina jų geocheminius padarinius. Tačiau maža jų koncentracija labai subrendusioje žalioje naftoje daro iššūkį.

Lu ir kt. Tyrimas. (2024) pristatė nedidelio masto stulpelio chromatografijos metodą, naudodamas silikagelį kaip nejudančią fazę, o „Pasteur“ pipetę kaip atskyrimo įtaisą. Aliejaus mėginys buvo išplaunamas tirpikliais, sumaišytais su skirtingomis N-heksano ir dichlorometano tūrio proporcijomis. Rezultatai parodė, kad padidėjus reagento poliškumui, aromatiniai angliavandeniliai ir karbazolio junginiai buvo iš eilės išplėsti. Daugumą aromatinių junginių galima selektyviai išplauti naudojant reagento poliškumo santykį 9: 1 (N-heksanas: dichlorometanas), jame nėra karbazolio junginių. Tačiau nemaža dalis karbazolio junginių buvo išplauta poliniuose segmentuose 8: 2–6: 4, o išplaunama karbazolių koncentracija sudarė daugiau kaip 98% visos visos koncentracijos.

Šis tyrimas parodo nedidelio masto kolonėlės chromatografijos veiksmingumą atskiriant sudėtingus mišinius, tokius kaip žalias naftas. Šis metodas suteikė didelį atskyrimo efektyvumą ir gali būti naudojamas tiek labai subrendusiam žalios naftos, tiek kitų rūšių aliejams, įskaitant biologiškai skaidomą aliejų. Tai yra universali karbazolio junginių atskyrimo priemonė ir teikia techninę pagalbą atskleidžiant jų geocheminius padarinius sudėtingose ​​vietose.

● Aukštos kokybės skysčių chromatografija (HPLC)

HPLC yra modernus stulpelių chromatografijos variantas, kuriame naudojami aukšto slėgio siurbliai, siekiant priversti mobilią fazę per supakuotą kolonėlę su mažais dalelių dydžiais (paprastai 3-5} μm). Tai lemia greitesnį atskyrimą, pagerintą skiriamąją gebą ir geresnį jautrumą.

● Atvirkštinės fazės chromatografija

Atvirkštos fazės chromatografijoje nejudanti fazė yra hidrofobinė, o mobilioji fazė yra polinė. Šis metodas yra ypač naudingas norint atskirti nepolinius junginius ir yra plačiai naudojamas analitiniuose ir preparatiniuose atskyrimuose.

● Chiralinė chromatografija

Chiralinėje chromatografijoje naudojamos nejudančios fazės, kurios gali atskirti enantiomerus, leidžiančius atskirti chiralinius junginius. Ši technika yra labai svarbi farmacijos pramonėje, kad būtų galima valyti enantiomeriškai grynus vaistus.

Populiarus Žymos: Smulkių stulpelių chromatografija, Kinijos mažos skilties chromatografijos gamintojai, tiekėjai, gamyklos