Методы хроматографии. Ионообменная хроматография

Подготовила: Кудаш Екатерина

Разделение хлорофилла (1903) Здесь была открыта хроматография Аппаратура Цвета

1903 – первый доклад М.С.Цвета о разделении хлорофилла; 1931 – признание приоритета Цвета как создателя хроматографии в целом и адсорбционно-хроматографического анализа в частности; 1937 - ионообменная хроматография ( Г.Шваб, США); 1938 - тонкослойная хроматография (Н.А.Измайлов, М.С.Шрайбер, СССР); 1941 - жидкостная распределительная хроматография как метод анализа смесей аминокислот (А.Мартин, Р.Синдж, Англия); 1944 - бумажная хроматография (А.Мартин, Р.Синдж, Англия); 1945 - первые публикации по газоадсорбционной хроматографии; 1952 - А.Джеймс и А.Мартин создали газожидкостную хроматографию и предложили первую теорию разделения («теорию тарелок»); 1953 - построен и применен в анализе первый газовый хроматограф.

1956 - теория размывания хроматографических пиков ( Я. Ван Деемтер, А.Клинкенберг, Голландия); 1956 - капиллярная газовая хроматография (М.Голэй, Франция); 1960-е годы - массовый выпуск газовых хроматографов, препаративная хроматография, хромато-масс-спектрометрия; 1966-1971 - первые жидкостные хроматографы высокого давления (Ш.Хорват, США, Г.Киркланд, Англия). Развитие метода ВЭЖХ; 1975 - ионная хроматография (Х.Смолл, Т.Стивенс и В.Бауман, США); 1980–е годы - флюидная (сверхкритическая) хроматография; 1990-е годы – базы данных и системы компьютерной идентификации для хроматографического анализа.

Сорбент Элюент Элюат

Хроматографическое разделение основано на различии скоростей перемещения разных компонентов пробы через слой сорбента. Скорости движения компонентов в хроматографии теоретически не должны зависеть ни от концентрации сорбата, ни от состава пробы (природы и концентрации других компонентов). На практике эти положения иногда не выполняются, особенно при высокой концентрации компонентов и при вводе в колонку большой массы пробы. Это ведет к ошибочным результатам анализа.

Хроматография – это метод разделения и анализа смесей, основанный на многократном перераспределении компонентов смеси между двумя фазами при прохождении подвижной фазы (ПФ) через неподвижную (НФ). Хроматография является не только методом анализа, но и лежит в основе многих природных явлений и промышленных технологий, она позволяет вести глубокую очистку веществ (препаративные методы) и исследовать их свойства (например, измерять характеристики поверхности).

* нефтехимия и химическая промышленность; * контроль состояния окружающей среды; * анализ пищевых продуктов и лекарственных препаратов; * клинический анализ; * научные исследования.

Высочайшая селективность Воспроизводимость результатов Многокомпонентность анализа Низкие пределы обнаружения (0.1 мкг/л) Широкий диапазон линейности (1-1000 мкг/л) Малый расход пробы ( < 1 мл) Экспрессность анализа Простота эксплуатации и возможность полной автоматизации

Ионообменная хроматография основана на способности компонентов анализируемой смеси вступать в обменные реакции с подвижными ионами адсорбента. В этом случае анализируемый раствор пропускают через хроматографическую колонку, заполненную мелкими зернами ионообменного вещества (ионитом) - катионитом или анионитом. Иониты представляют собой нерастворимые неорганические и органические высокомолекулярные соединения, содержащие активные группы. Подвижные ионы этих групп способны при контакте с растворами электролитов обмениваться на катионы или анионы растворенного вещества. В качестве ионитов применяют оксид алюминия (для хроматографии), сульфоуголь и разнообразные синтетические органические, ионообменные смолы.

Предколонка Разделяющая (аналитическая) колонка Система подавления фонового сигнала Детектор

* катиониты, способные к катионному обмену; * аниониты способные к анионному обмену; *ионообменные вещества, обладающие амфотерными свойствами, т. е. способные и к анионному, и к катионному обмену.

Весьма эффективный метод определения любых ионов. Лучший метод определения неорганических анионов. Чувствительность - 1-10 нг/мл (без дополнительного концентрирования. Анионообменник Силасорб-S с нанесенным 6,10-ионеном. Колонка: 50x3 мм. Элюент: 0.3 мМ гидрофталат калия. Расход 1.0 мл/мин. УФ-детектор (λ=254 нм).

Ионообменную хроматографию широко применяют в медицине, биологии, биохимии, для контроля окружающей среды, при анализе содержания лекарств и их метаболитов в крови и моче, ядохимикатов в пищевом сырье, а также для разделения неорганических соединений, в том числе радиоизотопов, лантаноидов, актиноидов и др. Анализ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот и др.), на который обычно затрачивали часы или дни, с помощью ионообменной хроматографии проводят за 20-40 мин с лучшим разделением. Применение ионообменной хроматографии в биологии позволило наблюдать за образцами непосредственно в биосредах, уменьшая возможность ᴨȇрегруппировки или изомеризации, что может привести к неправильной интерпретации конечного результата. Интересно использование данного метода для контроля изменений, происходящих с биологическими жидкостями.