Väikesemahuline kolonni kromatograafia

Väikesemahuline kolonni kromatograafiapõhineb ühendite jaotumisel kahe faasi vahel: statsionaarne faas (tavaliselt tahke adsorbent, mis on pakitud kolonni) ja liikuva faasi (lahustite lahusti või segu). Eraldamine toimub erinevuste tõttu ühendite füüsikalis -keemilistes omadustes, näiteks nende adsorptsioonivõime, lahustuvus, molekulaarne kuju ja suurus, polaarsus ja afiinsus statsionaarsete ja liikuvate faaside suhtes.

Kui liikuv faas voolab läbi kolonni, interakteerub see statsionaarse faasi ja eraldatavate ühenditega. Igal ühendil on ainulaadne afiinsus statsionaarse faasi suhtes, mille tulemuseks on erinevad peetumisajad. Tugevama afiinsusega ühendid statsionaarse faasi suhtes elueeruvad aeglasemalt, nõrgema afiinsusega need aga kiiremini. See diferentsiaalne elueerimine võimaldab ühendite eraldamist eraldiseisvateks fraktsioonideks.

Väikesemahulise kolonni kromatograafiat saab liigitada mitut tüüpi statsionaarse faasi olemuse ja sellega kaasneva eraldusmehhanismi põhjal. Mõned kõige tavalisemad tüübid hõlmavad järgmist:

◆ Ränidioksiidikromatograafia: Silikageel on kõrge adsorptiivse võimekuse ja keemilise stabiilsuse tõttu populaarne statsionaarne faas. Seda kasutatakse laialdaselt polaar- ja mittepolaarsete ühendite eraldamiseks. Eraldusmehhanism põhineb peamiselt adsorptsiooni- ja desorptsiooniprotsessidel.

◆ alumiiniumoksiidi kromatograafia: Alumiiniumoksiid on veel üks tavaliselt kasutatav statsionaarne faas, eriti happeliste, põhi- ja neutraalsete ühendite eraldamiseks. Sellel on kõrge afiinsus polaarsete ühendite suhtes ja seda saab kasutada nii normaalfaasiliste kui ka tagurpidi faasi režiimides.

◆ Tavastatud faasi kromatograafia: Seda tüüpi kromatograafia korral on statsionaarne faas hüdrofoobne materjal (näiteks C 18- ühendatud ränidioksiid) ja liikuv faas on orgaanilist lahustit sisaldav vesilahus. See tehnika on eriti kasulik hüdrofoobsete ühendite eraldamiseks.

◆ ioonvahetuskromatograafia: See tehnika kasutab statsionaarse faasina ioonvahetusvaiku. Eraldus põhineb ioonide vahetamisel proovi ja vaigu vahel, mis võib olla katioonne või anioonne, sõltuvalt kasutatud vaigu tüübist.

◆ Suuruse väljanägemise kromatograafia: Tuntud ka kui geeli filtreerimine, eraldab see tehnika ühendeid nende molekulaarse suuruse põhjal. Statsionaarne faas koosneb poorsetest helmestest ja eraldamine toimub siis, kui ühendid hajuvad helmeste pooridesse ja välja.

Mitmed tegurid võivad mõjutada väikesemahulise kolonni kromatograafia eraldamise efektiivsust:

● Statsionaarne etapp: Statsionaarse faasi tüüpi, osakeste suurus ja poorsus mõjutavad komponentide säilitamist ja eraldamist.

● Mobiilne etapp: Liikuva faasi koostis, polaarsus ja pH mõjutavad komponentide lahustuvust ja koostoimet statsionaarse faasiga.

● temperatuur: Temperatuurimuutused võivad muuta komponentide lahustuvust ja koostoimet, mõjutades eraldamist.

● Voolukiirus: Liikuva faasi voolukiirus mõjutab veerus sisalduvate komponentide elamisaega, mõjutades eraldamise eraldusvõimet.

● Proovi kontsentratsioon ja maht: Kõrgemad proovi kontsentratsioonid ja mahud võivad põhjustada ülekoormamist, vähendades eraldamise efektiivsust.

Väikesemahuline kolonnikromatograafia leiab rakendusi erinevates analüütilise keemia valdkondades, sealhulgas:

Väikesemahulise kolonni kromatograafia teostamine hõlmab mitut sammu, alates kolonni ettevalmistamisest ja proovi laadimisest kuni fraktsioonide elustamise ja kogumiseni. Siin on eksperimentaalse protseduuri üksikasjalik ülevaade:

Väikesemahulise kolonnkromatograafia rakendamise illustreerimiseks kaaluge juhtumianalüüsi, mis hõlmab karbasooliühendite eraldamist väga küpsest toornaftast. Karbasoolid on toornaftast leiduvad lämmastikku sisaldavad heterotsüklilised ühendid ja pakuvad huvi nende geokeemilisele mõjule. Nende madal kontsentratsioon väga küpses toornafes muudab nende eraldamise keerukaks.

Lu et al. (2024) esitas väikesemahulise kolonni kromatograafia meetodi, kasutades statsionaarse faasina ränidioksiidi geeli ja eraldusvahendina pastööri pipeti. Õliproov elueeriti lahustitega, mis olid segatud N-heksaani ja diklorometaani erinevate mahu proportsioonidega. Tulemused näitasid, et reagendi polaarsuse suurendamine põhjustas aromaatsete süsivesinike ja karbasooliühendite järjestikku. Enamikku aromaatseid ühendeid saab selektiivselt elustada, kasutades reagendi polaarsuse suhet 9: 1 (n-heksaan: diklorometaan), ilma karbasooli ühenditeta. Polaarsegmentide 8: 2–6: 4 elueeriti märkimisväärne hulk karbasooliühendeid, kusjuures eluigaga karbasoolide kontsentratsioon moodustas enam kui 98% kogu kontsentratsioonist.

See uuring näitab väikesemahulise kolonni kromatograafia tõhusust keerukate segude, näiteks toornafta eraldamisel. Meetod võimaldas kõrge eraldamise efektiivsust ja seda saab kasutada nii väga küpsele toornafta kui ka muudele õlidele, sealhulgas biolagunevale õlile. See on mitmekülgne tööriist karbasooliühendite eraldamiseks ja pakub tehnilist tuge nende geokeemilise mõju avamisel keerukates piirkondades.

● Suure jõudlusega vedelikkromatograafia (HPLC)

HPLC on veerukromatograafia kaasaegne variant, mis kasutab kõrgsurvepumpasid, et sundida liikuvat faasi läbi väikeste osakeste suurusega pakitud kolonni (tavaliselt 3-5 μm). Selle tulemuseks on kiirem eraldamine, parem eraldusvõime ja parem tundlikkus.

● tagurpidi faasi kromatograafia

Pöördfaasilises kromatograafias on statsionaarne faas hüdrofoobne ja liikuv faas polaarne. See meetod on eriti kasulik mittepolaarsete ühendite eraldamiseks ja seda kasutatakse laialdaselt analüütilistes ja ettevalmistavate eraldamiste korral.

● kiraalne kromatograafia

Kiraalkromatograafia kasutab statsionaarseid faase, mis võivad eristuda enantiomeeride vahel, võimaldades kiraalsete ühendite eraldamist. See tehnika on farmaatsiatööstuses ülioluline enantiomeeriliselt puhaste ravimite puhastamiseks.

Kuum tags: Väikesemahuline kolonni kromatograafia, Hiina väikesemahuline kolonni kromatograafia tootjad, tarnijad, tehas