Хроматография

2

У тв ержд енонаучно-метод ическим советом фармацевтическогофакультета

(протокол№ 4 от6.04.2004.г.)

Составители: О .Ф .Стоя нова, И .В .Ш кутина, Н .Я .М окш ина, В .Ю .Х охлов , В .И .В асильева, В .Ф .Селеменев

П ред лагаемы й практикум д ает пред став ление об аналитической хроматографиисиспольз ов анием ее раз личны х вариантов как оцелостной

3

СО ДЕРЖ АНИ Е

I.ТЕО РЕТИ ЧЕС КИ Е ПРЕДС ТАВЛЕНИ Я В Х РО М АТО ГРАФ И И 4

К лассификация метод ов хроматографии… … … … … … … … … … … … … … .5 Способы получения хроматограмм … … … … … … … … … … … … … … … … ..6 В ы борвариантахроматографическогоанализ а… … … … … … … … … … … ..8 Х роматографическиепараметры … … … … … … … … … … … … … … … … ...10 Т еориихроматографическогораз д еления … … … … … … … … … … … … … .13 Селектив ностьираз реш ение… … … … … … … … … … … … … … … … … … ..14

К оличеств енны й анализ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..18

III. ПРАКТИ ЧЕС КАЯ ЧАС ТЬ

ГАЗО АДС О РБЦ И О ННАЯ И ГАЗО Ж И ДКО С ТНАЯ Х РО М АТО ГРАФ И Я … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...22

Сорбенты иаппаратура… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 23 К ачественны й анализ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...25 К оличеств енны й анализ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 26 Л абораторная работа№ 1. О пред елениесод ержания спиртов в смеси метод ом газ ожид костной хроматографии… … … … … … … … … … … … … .27

Л абораторная работа№ 2. И д ентификация углекислоты в природ ном газ е и опред еление ееколичестваметод ом газ овой хроматографии… … … … … 31

И О НО О БМ ЕННАЯ Х РО М АТО ГРАФ И Я … … … … … … … … … … … … 32

Сорбенты … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ...32

анионообменнике… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .36

БУ М АЖ НАЯ И ТО НКО С ЛО Й НАЯ Х РО М АТО ГРАФ И Я … … … … 39

Н осители, растворители… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..39 К ачественны й анализ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..40 К оличеств енны й анализ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..41 Л абораторная работа№ 1. О пред елениепримесигид раз инав из ониаз ид е

раствореметод ом бумажной хроматографии… … … … … … … … … … … … 45 Л абораторная работа № 3. К ачественное опред еление аминокислот в белковом гид ролиз атеметод ом бумажной хроматографии… … … … … … .46 Л абораторная работа № 4. К оличественное опред еление аспарагиновой, глутаминовой кислотив алинав белковом гид ролиз ате метод ом бумажной хроматографии… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..48

Х РО М АТО ГРАФ И ЧЕС КИ Е М ЕТО ДЫ АНАЛИ ЗА В Ф АРМ АЦ И И И

Х И М И КО -Ф АРМ АЦ ЕВТИ ЧЕС КО Й ПРО М Ы Ш ЛЕННО С ТИ … .… ..50 ЗАДАЧИ ДЛЯ С АМ О КО НТРО ЛЯ … … … … … … … … … … … … … … … .55

ЛИ ТЕРАТУ РА … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 59

4

ТЕО РЕТИ ЧЕС КИ Е ПРЕДСТАВЛЕНИ Я В Х РО М АТО ГРАФ И И

препаратов, д ля анализ аотд ельны х наиболее важны х классов пестицид ов.

растений хлорофилл на самом д еле состоит из нескольких вещ еств . П ри

э кстракте нескольких в ещ еств. В послед ств ии э то бы ло под твержд ено д ругимиисслед ователя ми. Э тотметод онназ в алх рома т огра ф и е й (отгреч.

ад сорбции или по какому-либо д ругомумеханиз му) компоненты буд ут

некоторы е и вовсе покинут колонкувместе с под в ижной фаз ой, (такие

в д ольколонки под в ижная фаз ав стречаетнасвоем пути все нов ы е инов ы е слоисорбента, чтообеспечиваетмногократностьактов сорбции-д есорбции раз д еля емы х компонентов. Э тим обусловлена з начительно больш ая

органической жид кости, нанесенная натверд ое вещ ество. П од вижная фаз а пред ставля ет собой жид кость или газ , протекающ ий через непод в ижную

системы , сочетающ ей раз д еление ииз мерение. М етод поз в оля етне только раз д еля тьмногокомпонентную смесь, но ид ентифицироватьи опред еля ть ееколичественны й состав.

Кла сси фи ка ц и я ме тодов хрома тогра фи и

Раз личны е метод ы хроматографии можно классифицировать по агрегатному состоя нию фаз , способу их относительного перемещ ения , аппаратурномуоформлению процессаи т. д . По а гре га т ному сост оя ни ю фаз хроматографические метод ы обы чно классифицируют след ующ им образ ом (табл.1):

ад сорбируемостивещ еств тверд ы м сорбентом;

6

– распред елительная хроматография – нараз личиив растворимости раз д еля емы х вещ еств в непод в ижной фаз е (газ овая хроматография ) илина раз личии в растворимости в ещ еств в под в ижной и непод вижной жид ких фаз ах;

–ионообменная хроматография – нараз ной способностивещ еств к ионномуобмену;

–э ксклюз ионная хроматография – нараз личиив раз мерах иформах молекулраз д еля емы х вещ еств ;

–аффинная хроматография – на специфических вз аимод ейств ия х, характерны х д ля некоторы х биологических ибиохимических процессов.

По способу от носи т е льного пе ре ме щ е ни я ф а зраз личают

–фронтальную;

–проя в ительную, илиэ люентную;

–вы теснительную хроматографию.

в ремя состав растворапри прохожд ениичерез колонкуменя ться не буд ет. В раств оре, вы текающ ем из колонки, опред еля ют концентрацию кажд ого

7

С

S+A+B

S+A

S

V

Рис.1. В ы ход ная кривая фронтальногоанализ а.

П рифронтальном способе получения хроматограммы в чистом вид е можно вы д елить лиш ь од но вещ еств о, поэ тому фронтальны й метод использ уется срав нительноред ко. Д анны й метод применя ется , например, д ля очистки раствора от примесей, если они сорбируются з начительно

Solv. П ри э том компоненты анализ ируемой смеси раз д еля ются на з оны :

Т ипичная в ы ход ная крив ая из ображенанарис.2.

С B

V

Рис.2. В ы ход ная кривая э люентногоанализ а.

8

В газ е или раств оре, в ы текающ ем из колонки, сначала поя в ля ется компонент В , д алее – чисты й растворитель, а з атем компонент А . Чем больш е концентрация компонента, тем вы ш е пик и больш е егоплощ ад ь, что составля ет основу количественного хроматографического анализ а. П роя в ительны й метод д ает воз можность раз д еля ть сложны е смеси, он наиболее частоприменя ется на практике. Н ед остатком метод а я в ля ется

растворителе Solv в вод я т в колонкуи промы ваютраствором в ещ ества С (вы теснитель), облад ающ им больш ей сорбируемостью, чем любое из раз д еля емы х в ещ еств . П омере прод вижения поколонкеэ люентв ы тесня ет в ещ ествоС, которое в свою очеред ьвы тесня етвещ ествоВ , и т.д . К ажд ы й из компонентов вы д еля ется в чистом в ид е, ноне количественно, так как з оны компонентов нераз д елены промежуткамичистогосорбента(рис.3).

С

V

Рис.3. В ы ход ная кривая в ы теснительногоанализ а.

К онцентрация раствораприхроматографированиине уменьш ается в отличие от проя в ительногометод а. О д нако сущ ественны м нед остатком в ы теснительногометод ая вля ется частое наложение з оны од ноговещ еств а наз онуд ругого, посколькуз оны компонентов в э том метод е не разд елены з оной раств орителя .

след ующ ую метод ику: в ы бираютнужны е под в ижны е инепод вижны ефаз ы в з ав исимости от свойств анализ ируемы х в ещ еств, т.е. в ы бирают

опред еля ют сод ержание кажд огокомпонента в под в ижной фаз е после ее в ы ход аиз колонки.

Рис.4 Схемав ы боравариантахроматографическогоанализ а.

поз воля ющ имиоценитьэ ффективностьиселективностьколонкиистепень раз д еления раз личны х в ещ еств, я вля ются : время уд ержив ания , уд ерживаемы й объем, коэ ффициент емкости, коэ ффициент уд ержив ания ,

свя з анны й с концентрацией вещ еств в э люате (отклик А ). Рассмотрим основны е хроматографические параметры , характериз ующ ие повед ение в ещ ества в колонке. В ремя от момента в вод а анализ ируемой пробы д о момента регистрации максимума пика наз ы в ают вре ме не м уде рж и ва ни я , иливр е ме не м элюи рова ни я - (tR). В ремя уд ерживания склад ы в ается из д в ух состав ля ющ их – времени пребы в ания в ещ еств в под в ижной фаз е (tm) и в ременипребы вания в непод в ижной фаз е(tS) :

несорбируемогокомпонента. Значение tR не з ав иситотколичествапробы ,

tR1

tm tR′

Рис.5. Х роматограммасмесид вух вещ еств.