Хроматография
Хроматография – физико-химический метод разделения и анализа смесей веществ. В хроматографии изучаются процессы, основанные на перемещении зоны вещества вдоль слоя сорбента в потоке подвижной фазы (ПФ) и связанные с многократным повторением сорбционных и десорбционных актов.
Хроматография как метод исследования и анализа была введена в науку М.С.Цветом в 1903 году. В дальнейшем она развивалась рядом исследователей и в настоящее время широко применяется для идентификации, определения, разделения, концентрирования различных веществ. Хроматографические методы – фармакопейные и включены во все Фармакопеи.
Для проведения хроматографического анализа необходимо соблюдение следующих условий: 1) сочетание неподвижной (стационарной) фазы НФ и подвижной фазы ПФ. Подвижная фаза (газ, жидкость) в процессе хроматографирования непрерывно перемещается вдоль неподвижной фазы (твердое тело, жидкость) так, что частицы хроматографируемых веществ, переносимые вместе с ПФ, могут многократно переходить из подвижной фазы в неподвижную и наоборот. Разделение веществ основано на разхличном сродстве разделяемых веществ к подвижной и неподвижной фазам. Различие в сродстве приводит к различию в скоростях движения частиц разделяемых веществ вместе с подвижной фазой и в конце концов к разделению; 2) многократное повторение актов сорбции и десорбции разделяемых компонентов, перемещающихся вместе с ПФ вдоль НФ; 3) равновесие сорбция десорбция должно устанавливаться достаточно быстро.
Классификация хроматографических методов
I) По цели проведения
аналитическая хроматография используется для качественного и количественного анализа смеси веществ
препаративная хроматография используется для выделения из смеси чистых компонентов или для очистки веществ от примесей
II) По агрегатному состоянию подвижной фазы на газовую и жидкостную
В газовой хроматографии подвижной является газ, который называют газ-носитель, а неподвижной – твердый гранулированный адсорбент.
Эксперимент проводят в специальных хроматографах. Анализируемая смесь поступает в испаритель, а оттуда с помощью газа-носителя попадает в колонку с неподвижной фазой. Различные компоненты перемещаются вдоль колонки с разными скоростями из-за разного сродства к неподвижной фазе. Поэтому разделяемые вещества выходят из колонки в разное время и по отдельности регистрируются детектором, который передает сигнал самописцу. В результате чего получается хроматограмма, на которой несколько пиков, число которых равно числу разделяемых компонентов смеси, а площадь каждого пика пропорциональна содержанию соответствующего вещества.
В жидкостной хроматографии подвижной фазой является жидкость.
III) По применяемой технике эксперимента хроматография делится на
тонкослойную (ТСХ) или бумажную
колоночную
В ТСХ в качестве твердой фазы используют силикагель (xSiO2·yH2O), оксид алюминия (Al2O3), целлюлоза и другие полимеры, которые тонким слоем наносят на пластинку.
Вместе с подвижной жидкой фазой по неподвижной фазе перемещаются нанесенные вещества с разными скоростями, зависящими от их сорбционных свойств. Для идентификации веществ используются соответствующие соединения – свидетели, а также значения фактора относительного удерживания Rf – отношения пути, пройденного веществом, к пути, пройденному подвижной фазой от линии старта до линии фронта:
ТСХ включена в качестве стандартного метода анализа лекарственных препаратов в Государственную фармакопею России.
Бумажная хроматография по технике исполнения аналогична ТСХ. Неподвижной фазой является вода, входящая в состав бумаги.
Колоночная хроматография
В верхнюю часть колонки с сорбентом наносят анализируемую смесь и через слой сорбента медленно пропускают подвижную фазу. Этот процесс называется элюированием. Из-за различных сорбционных свойств каждый компонент смеси имеет свое время удерживания, т.е. время прохождения через колонку. Порции элюента собирают, подвижную фазу испаряют и получают чистый компонент.