ХРОМАТОГРАФИЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА Открытие

ХРОМАТОГРАФИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ. ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА.

Открытие хроматографии(1903 г. ) МИХАИЛ СЕМЕНОВИЧ ЦВЕТ (1872 -1919 )

Основные этапы развития хроматографии 1903 г. Открытие хроматографии (Цвет М. С. ) 1938 г. Тонкослойная или планарная хроматография (Измайлов Н. А. , Шрайберг М. С. ) 1941 г. Жидкостная распределительная хроматография (Martin A. D. P. , Synge R. L. M. ) 1952 г. Газовая распределительная хроматография (Martin A. D. P. , James A. ) 1956 г. Капиллярная газовая хроматография (Golay M. ) 1975 г. Ионная хроматография (Small H. , Stevens T. S. , Bauman W. W. ) 3

4 Основные методы определения подлинности лекарственных препаратов

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДЛИННОСТИ СУБСТАНЦИЙ 1 2 3 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХРОМАТОГРАФИИ Хроматография – это гибридный аналитический метод анализа, основанный на дифференцированном многократном распределении смеси веществ в системе двух фаз: подвижной фазы и неподвижной, которые не смешиваются между собой

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ В ХРОМАТОГРАФИИ Элюент- подвижная фаза (п. ф. ) – поток жидкости или газа (или вещество в сверхкритическом состоянии-флюид), перемещающий компонентыразделяемой смеси вдоль НФ. Сорбент- неподвижная фаза (н. ф. ) - твердый сорбент или несмешивающаяся с подвижной фазой жидкость, на которых осуществляется дифференцированное удерживание и разделение компонентов смеси.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ В ХРОМАТОГРАФИИ Сорбат - (аналит)-вещество, которое удерживается сорбентом (компоненты разделяемой смеси) Элюат - поток подвижной фазы, выходящий из колонки, содержащий компоненты разделяемой смеси Хроматографическая колонка Хроматографическая пластинка Хроматограмма - записанная во времени функция отклика детектора на концентрацию определяемого вещества в п. ф. , выходящей из колонки или наглядное изображение результатов разделения смеси компонентов на бумаге или на пластинке

Процесс разделения Сорбат Элюент Элюат Сорбент 9

КЛАССИФИКАЦИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА По принципу разделения По способу получения хроматограмм ГАЗОВАЯ ЭЛЮЕНТНАЯ ЖИДКОСТНАЯ По аппаратурному оформления По агрегатному состоянию подвижной фазы ВЫТЕСНИТЕЛЬНАЯ СВЕРХКРИТИЧЕ СКАЯ ФЛЮИДНАЯ ФРОНТАЛЬНАЯ Адсорбционная (т-газ, т-жид) Абсорбционная(рас пределительная) ПЛОСКОСТНАЯ (БУМАЖНАЯ И ТОНКОСЛОЙНАЯ – ТСХ, ВЭТСХ) (ж-ж, ж-газ) Ионообменная (электростатические взаимодействия) Гель-хроматография (диффузия) аффинная(биоспец ифические взаимодействия) КОЛОНОЧНАЯ

ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ Подвижная Жидкостная 1. Неподвижная Жидкость- Адсорбционная, фаза- хроматография фаза-твердая твердофазная ионообменная, (ЖХ) хроматография Колоночная, (ЖТХ или ЖАХ) жидкость бумажная, 2. жидкостная (абсорбционная), гель- фаза - хроматография проникающая Жидкость фаза-газ Распределительная Неподвижная Подвижная Жидкость- (ЖЖХ) Газовая 1. Неподвижная Газо-твердофазная Адсорбционная хроматография (ГХ) фаза-твердая хроматография или газоадсорбционна Колоночная тонкослойная я (ГТХ или ГАХ) 2. Газожидкостная Распределительная Неподвижная хроматография (абсорбционная) фаза - (ГЖХ) 12

Подвижная фаза – CO 2 + мягкие критические параметры экологичность возможность многократного использования дешевизна легкое удаление из очищенного образца -- трудности при анализе полярных соединений

Подвижная фаза СКФ коэффициент диффузии плотность жидкость вязкость газ

ХРОМАТОГРАММА (ПАРАМЕТРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ПИКА) 1 Аналитический сигнал tm – мертвое время (время выхода несорбируемого вещества) Vм –мертвый объем t. R 1 и t. R 2 – абсолютные времена удерживания 1 -го и 2 -го компонента соответственно (t. R=tm+ts) VR 1 и VR 2 -объем удерживания t. R’ – приведенное (исправленное) время удерживания (определяет 2 время нахождения компонента в НФ; не зависит от конструкции системы; является адекватной характеристикой при сравнении хроматограмм) tm, Vm t. R 1, VR 1 t. R 2, VR 2 Время t’ = t – t R 1 м VR=F×t. R

W 0. 5 t. R W H 0. 5 H ПАРАМЕТРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ПИКА W-ШИРИНА ПИКА У ОСНОВАНИЯ Н-ВЫСОТА ПИКА S – ПЛОЩАДЬ ПИКА

* Число теоретических тарелок Соответствует высоте слоя сорбента, при прохождении которой акт сорбции—десорбции успевает совершиться в среднем один раз. Отражает качество использованного сорбента и заполнения колонки.

Коэффициент емкости К (фактор удерживания) (1, 5 -5, 0) отношение приведенного времени удерживания к мертвому времени 18

Критерий разделения Rs (Разрешение пиков) Rs 0. 7 (≥ 1, лучше 1, 5) W 1 W 2 • Продолжает увеличиваться при увеличении времени второго пика 19

Относительное удерживание (или селективность) A B BA = t’B / t’A t 0 t t’A BA > 1 t’B Cелективность — это способность хроматографической системы разделять данную пару веществ А и B. 20

Коэффициент асимметрии ( Аs ), при 5% от высоты пика (0, 8 -1, 3) • Специфичные взаимодействие образца с сорбентом • Неоднородность сорбента (мелкая фракция, несферичность) • Образование полости в слое сорбента (или его проседание) 21

ТЕОРИЯ ХРОМАТОГРАФИИ 1. Установление динамического равновесия веществ между п. ф. и н. ф. , приводящее к разделению смеси веществ 2. Тенденция к размыванию пиков, ухудшающая разделение

ТЕОРИЯ ХРОМАТОГРАФИИ 1. Теория теоретических тарелок 2. Диффузионнокинетическая теория

ТАРЕЛОЧНАЯ ТЕОРИЯ 1 Хроматографическая колонка разделена на ряд равных по высоте слоев, в каждом из которых устанавливается межфазное равновесие. 2. Каждый слой принимают за теоретическую тарелку. 3. При перемещении п. ф. происходит перенос вещества на последующую тарелку, где устанавливается новое равновесие. Вещество распределяется на нескольких тарелках. 4. Изотерма (сорбции) распределения каждого из разделяемых компонентов между п. ф. и н. ф. должна быть линейна.

ИЗОТЕРМЫ СОРБЦИИ

Размывание зоны компонента Теоретическая форма пика Реальная форма пика 26

ДИФФУЗИОННО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ Факторы, приводящие к размыванию пика 1. Вихревая диффузия (неравномерность потока п. ф. ) 2. Молекулярная (продольная) диффузия 3. Отклонение от сорбционного процесса УРАВНЕНИЕ ВАН ДЕЕМТЕРА

УРАВНЕНИЕ ВАН-ДЕЕМТЕРА

ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЯ ВАН ДЕЕМТЕРА

возможность использования больших линейных скоростей потока без потери эффективности Хроматографические характеристики СФХ

Факторы, улучшающие разрешение пиков • Увеличение длины колонки • Уменьшение внутреннего диаметра колонки • Оптимальная скорость потока элюента • Однородность сорбента, его сферичность • Однородность набивки колонки • Уменьшение обьема вводимой пробы • Правильный выбор подвижной фазы • Использование градиентного элюирования • Правильный выбор неподвижной фазы 32

а) α=0, 8 N=10000 k′=0, 3 Rs=0, 7 б) α=0, 8 N=100 k′=5 Rs=0, 9 в) α=0, 8 N=10000 k′=5 Rs=9, 2 г) α=0, 99 N=20000 k′=5 Rs=1, 1 *