Газова хроматографія

Для розділення, аналізу і дослідження речовин та їх сумішей, що не розкладаються у газоподібному стані, найбільшого застосування набула газова хроматографія. Залежно від виду сорбенту, яким заповнюють хроматографічну колонку, її поділяють на газоадсорбційну та газорідинну.

У газовій хроматографії як рухому фазу (газ-носій) найчастіше використовують інертні гази.

Процес розділення і аналізу речовин проводять за допомогою спеціальних приладів, які називають газовими хроматографами. Незважаючи на різні технічні рішення, рівень забезпечення електронними вузлами та основні технічні характеристики, принцип будови хроматографів однаковий. У кожному з них є такі вузли: система подачі газу-носія, пристрій для введення досліджуваної суміші, хроматографічна колонка, аналізатор (детектор), прилад для реєстрації та аналізу. Залежно від сорбенту, яким заповнюють хроматографічну колонку, реалізується газо адсорбційний або газорідинний варіант хроматографії. Метод газо хроматографічного аналізу дуже чутливий. Для його проведення достатньо кілька кубічних сантиметрів газу, мікролітрів рідини чи мікрограмів леткої речовини.

Газова хроматографія знайшла широке застосування у медицині для визначення вмісту багатьох лікарських препаратів, продуктів їх метаболізму, рівня жирних кислот, холестерину, стероїдів в організмі хворого. Такі аналізи дають важливу інформацію про стан здоров’я людини, перебіг хвороби, ефективність використання тих чи інших ліків.

Газову хроматографію з успіхом застосовують у токсикологічній хімії, судовій медицині, криміналістиці та гігієні.

Рідинна хроматографія

У методі рідинної хроматографії рухомою фазою є рідина, нерухомою – твердий адсорбент. На відміну від газової, рідинна хроматографія може бути використана для аналізу речовин з молекулярною масою від кількох сотень до кількох мільйонів а.о.м., включаючи складні макромолекули нуклеїнових кислот, білків.

Залежно від характеру взаємодій, що відбуваються у шарі сорбенту, рідинну хроматографію поділяють на дві групи: молекулярну та хемосорбційну.

До першої групи відносять гель-фільтраційну (молекулярно-ситову), адсорбційно-рідинну і рідинно-рідинну хроматографії з відносно слабкою взаємодією в системі сорбат – сорбент –розчинник.

До другої групи належать йонобмінна, комплексоутворююча, осадова, окисно-відновна і афінна хроматографії – із сильною взаємодією між сорбатом і сорбентом.

Молекулярна рідинна хроматографія. У даному методі довжина колонок значно менша, ніж у газовій хроматографії. Як розчинник застосовують легкі вуглеводні та їх похідні: гексан, бензин, толуол, метанол, етанол, ацетатну кислоту. Їх вибір визначається типом сорбенту, яким може бути силікагель, алюміній оксид, магній оксид, сахароза, полімери.

Адсорбційно-рідинний та рідинно-рідинний методи хроматографії застосовують для розділення сумішей нуклеотидів, вітамінів, лікарських препаратів та інших складних органічних сполук.

Гель-фільтраційна хроматографія ґрунтується на принципі розділення суміші речовин за розмірами їх молекул. Процес відбувається за рахунок того, що в цеоліт (молекулярне сито) або пори гелю дифундують тільки ті речовини, розміри молекул яких не перевищують розміри пор адсорбенту. Внаслідок цього молекули меншого розміру проходять більший шлях і виходять з колонки пізніше, ніж крупніші молекули.

Молекулярно-ситову хроматографію широко застосовують для визначення молекулярної маси білків, виділення та очищення біополімерів (білків, пептидів, полісахаридів, нуклеїнових кислот) і навіть для розділення клітин, наприклад, лімфоцитів, еритроцитів.

Хемосорбційна хроматографія. У біології та медицині широко застосовують один з її різновидів – афінну, або біоспецифічну хроматографію В основі цього методу лежить унікальна властивість високомолекулярних біологічно-активних сполук «упізнавати» в будь-якій суміші тільки певні («свої») речовини і взаємодіяти з ними.