Лекции / ПромБТ_2020 7 Хроматография - методы

Промышленная БИОТЕХНОЛОГИЯ

Лекция 7

Хроматография - методы

Ерёмин Сергей Владимирович

+7(903)762-40-12, sirer@bk.ru

Адсорбционная хроматография

Жидко-твердофазная хроматография

Аналит адсорбируется на поверхности сорбента

Взаимодействие слабое – силы Ван-дер-Ваальса, водородные связи, π- π взаимодействия

Сорбенты – силикагель, окись алюминия, силикат магния, модифицированные силикагели, полиамид, целлюлоза и т.д.

Порядок выхода аналитов – сначала неполярные

Сорбент всегда полярнее чем элюент

Разделяет низко- и среднеполярные вещества без заряда

Не разделяет неполярные (например алканы)

Сэтого вида хроматографии все и начиналось. Перепробывали массу разных сорбентов, в результате из неорганики вообще в жидкостной хроматографии остался силикагель, окись алюминия и флоризил (Florisil – силикат магния).

В ВЭЖХ – по сути остался только силикагель. При этом адсорбционная хроматография на не модифицированном силикагеле почти не применяется – плохо воспроизводится, могут быть «хвосты» и т.д.

Силы Ван-дер-Ваальса

Ориентационные силы, диполь-дипольное притяжение. Осуществляется

между молекулами, являющимися постоянными диполями или диполем и ионом. Примером может служить HCl. Энергия такого взаимодействия обратно пропорциональна кубу расстояния между диполями.

Индукционное притяжение (поляризационное притяжение).

Взаимодействие между постоянным диполем (ионом) и наведённым (индуцированным) на неполярной молекуле. Энергия обратно пропорциональна шестой степени расстояния между диполями.

Дисперсионное притяжение (лондоновские силы, дисперсионные

силы). Обусловлены взаимодействием между мгновенным и наведённым диполем в случае двух нейтральных молекул. Энергия обратно пропорциональна шестой степени расстояния между диполями.

(+)± (-)(+)± (-)

Адсорбционная хроматография

Классический сорбент - СИЛИКАГЕЛЬ

•Полярный адсорбент, применяется в режиме НФ ВЭЖХ для разделения веществ низкой и средней полярности

•Достоинства

–хороший химизм поверхности – хорошая сорбция, можно модифицировать

–сильно пористый, большая удельная поверхность

–технологичность - легко получить нужного размера, формы, пористости и относительно дёшево

–механическая стойкость

•Недостатки:

–влияние на структуру поверхности следов воды в элюенте

–силанольные группы проявляют кислотные свойства => сложно разделять основные соединения

–большой разброс сорбционной силы силанольных групп (сильно зависит от чистоты силикагеля, особенно от содержания металлов)

Силикагель – матрица для большинства современных сорбентов

© С. В. Еремин, 2019

Адсорбционная хроматография Классический сорбент - СИЛИКАГЕЛЬ

Адсорбционная хроматография хорошо разделяет изомеры по полярным группам

Адсорбционная хроматография на силикагеле

Разделяет низко- и среднеполярные соединения по типу, количеству и расположению полярных групп.

Сорбент – полярный, элюенты – низко- и среднеполярные. Взаимодействие сорбат-сорбент происходят на поверхности.

Достоинства:

o Чувствительность к пространственному строению молекулы o Большое разнообразие растворителей в качестве элюентов o Относительная дешевизна

Недостатки:

o Плохая воспроизводимость (влияние воды)

o Трудности с разделением оснований (кислые силанольные группы)

oВлияние разброса адсорбционных свойств силанольных групп на форму пиков и их удерживание

o Малая ёмкость сорбента (в основном важно для препаративной ВЭЖХ) o Затруднена работа в градиентных режимах (долгое уравновешивание)

Хроматография на силикагеле – влияние воды

Контролировать содержание воды в неполярном растворителе не просто! Наиболее часто используют крайние точки – сухой и насыщенный водой растворитель. Высушивание – это стандартная, хорошо отработанная процедура. Насыщение водой менее воспроизводимо, поскольку зависит от температуры. Далее смешиваем....

Получаем, например, 33% насыщения водой (см. рис.)

© С. В. Еремин, 2019