Systém vysokovýkonného kvapalinového chromatografu (HPLC) je dôležitým odvetvím chromatografie a je nepostrádateľnou separačnou a analytickou technológiou v oblasti modernej chémie, medicíny, priemyslu, poľnohospodárstva, inšpekcie komodít a súdnej inšpekcie. Používa kvapalinu ako mobilnú fázu a používa vysokotlakový infúzny systém na pumpovanie jedného rozpúšťadla s rôznymi polaritami alebo zmiešaných rozpúšťadiel, pufrov atď. do chromatografickej kolóny vybavenej vysoko účinnou stacionárnou fázou. Po oddelení zložiek v kolóne vstupujú do detektora na detekciu, čím sa dosiahne efektívna, rýchla a citlivá analýza vzorky.
Konštrukčné prvky
Systém vysokovýkonnej kvapalinovej chromatografie zahŕňa najmä zásobníky kvapalín, vysokotlakové infúzne čerpadlá, vzorkovače, chromatografické kolóny, detektory, zapisovače a zariadenia na spracovanie údajov. Medzi nimi je vysokotlaková infúzna pumpa jednou zo základných súčastí celého systému, ktorá je zodpovedná za odosielanie mobilnej fázy do chromatografickej kolóny so stabilným tlakom a prietokom. Chromatografická kolóna je kľúčovým komponentom separácie, naplnená stacionárnou fázou s extrémne jemnými časticami. Rozdeľovacie koeficienty rôznych zlúčenín medzi stacionárnou fázou a mobilnou fázou sú rôzne, čím sa dosiahne separácia. Detektor konvertuje oddelené komponenty na elektrické signály a prostredníctvom záznamníka a zariadenia na spracovanie údajov vygeneruje graf a výsledky.
Ako to funguje
Princíp činnosti systému vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie je založený na separačnom princípe chromatografie, to znamená, že keď každá zložka rozpustená v mobilnej fáze prechádza cez stacionárnu fázu, má rôznu veľkosť a silu interakcie so stacionárnou fázou (adsorpcia, distribúcia, exklúzia a afinita) a doba zotrvania v stacionárnej fáze je rôzna, takže vyteká zo stacionárnej fázy jedna za druhou. Konkrétne vysokotlakové čerpadlo preniká mobilnou fázou v zásobnej nádrži na kvapalinu do systému a roztok vzorky vstupuje do mobilnej fázy cez injektor a pri prietoku mobilnej fázy sa zavádza do chromatografickej kolóny. Pretože distribučné koeficienty zložiek v roztoku vzorky sú rozdielne v mobilnej fáze a stacionárnej fáze, keď sa obe fázy vzájomne pohybujú, po kontinuálnom adsorpčno-desorpčnom distribučnom procese sa vzdialenosť medzi zmiešanými zložkami postupne otvára a nakoniec vyteká z kolóny postupne ako samostatné jednotlivé zložky. Detektor prevádza koncentráciu vzorky na elektrický signál a prenáša ho do zapisovača, aby vytlačil údaje vzorky vo forme grafu.
Výhody a použitie
Vysokoúčinný systém kvapalinovej chromatografie sa vyznačuje vysokou separačnou účinnosťou, vysokou rýchlosťou analýzy, dobrou citlivosťou detekcie a schopnosťou analyzovať a separovať tepelne nestabilné fyziologicky aktívne látky s vysokými teplotami varu a nemožno ich odparovať. Jeho rozsah použitia je široký a takmer nie je obmedzený prchavosťou a tepelnou stabilitou analytických predmetov. Takmer všetky zlúčeniny, vrátane vysokého bodu varu, polarity, iónových zlúčenín a makromolekulárnych látok, možno analyzovať a určiť pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie. V oblasti farmácie, tradičnej čínskej medicíny a tradičnej čínskej medicíny, potravinárskej vedy a technológie sa vysokovýkonné systémy kvapalinovej chromatografie široko používajú pri analýze liekov, výskume odtlačkov prstov čínskej medicíny, detekcii rezíduí pesticídov, analýze výživových zložiek potravín atď.
Vývojové trendy
S rýchlym rozvojom modernej biotechnológie a farmaceutického priemyslu sa neustále vyvíjajú a zdokonaľujú aj systémy vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie. Súčasný vývojový trend smeruje k biochemickej a liekovej analýze a príprave a k vývoju efektívnejších, citlivejších a rýchlejších separačných a analytických metód. V reakcii na problémy s vysokou spotrebou a toxicitou mobilných fáz sa zároveň aktívne skúmajú aj ekologické a udržateľné alternatívy.
Aby sme to zhrnuli, systémy vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie zohrávajú čoraz dôležitejšiu úlohu v oblasti modernej vedy a techniky so svojimi jedinečnými separačnými a analytickými schopnosťami a širokými možnosťami použitia.
