کروماتوگرافی یکی از روش‌های مهم جداسازی در شیمی تجزیه است که برای جداسازی، شناسایی و اندازه‌گیری ترکیبات در مخلوط‌ها به کار می‌رود. در میان انواع روش‌های کروماتوگرافی، HPLC یا High Performance Liquid Chromatography به دلیل دقت، سرعت و توانایی جداسازی بالا جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده است.
HPLC چیست؟
HPLC یک روش کروماتوگرافی است که در آن فاز متحرک یک مایع بوده و با فشار بالا (معمولاً 50 تا 400 بار) از میان ستونی پر از ذرات جاذب (فاز ساکن) عبور داده می‌شود. ترکیبات موجود در نمونه بر اساس برهم‌کنش با فاز ساکن و فاز متحرک با سرعت‌های متفاوت حرکت کرده و از یکدیگر جدا می‌شوند.
تصویر: دستگاه کروماتوگرافی مایع Agilent 1260 Infinity HPLC
اجزای اصلی دستگاه HPLC
برای درک بهتر عملکرد HPLC، ابتدا با بخش‌های اصلی آن آشنا می‌شویم:
پمپ (Pump)
وظیفه ایجاد فشار بالا و حرکت دادن فاز متحرک در ستون را دارد.
سیستم تزریق (Injector)
نمونه مورد نظر به وسیله این بخش وارد جریان فاز متحرک می‌شود.
ستون (Column)
قلب دستگاه HPLC است. درون ستون ذرات جاذب (مانند سیلیکا با گروه‌های شیمیایی مختلف) قرار دارند که باعث جداسازی ترکیبات می‌شوند.
دتکتور (Detector)
پس از جداسازی، ترکیبات هنگام خروج از ستون توسط آشکارساز شناسایی می‌شوند. رایج‌ترین دتکتورها عبارتند از:
سیستم جمع‌آوری داده (Data System)
اطلاعات خروجی از دتکتور ثبت شده و به صورت کروماتوگرام (نمودار شدت سیگنال بر حسب زمان) نمایش داده می‌شود.
انواع HPLC
روش‌های مختلفی از HPLC وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای خاصی استفاده می‌شوند:
فاز ساکن قطبی (مثل سیلیکا) و فاز متحرک غیرقطبی است. ترکیبات قطبی دیرتر از ستون خارج می‌شوند.
متداول‌ترین روش. فاز ساکن غیرقطبی (مانند C18) و فاز متحرک قطبی (آب/متانول) است. ترکیبات غیرقطبی دیرتر خارج می‌شوند.
جداسازی بر اساس بار الکتریکی مولکول‌ها انجام می‌شود.
جداسازی بر اساس اندازه مولکول‌ها صورت می‌گیرد. مولکول‌های بزرگ زودتر از ستون خارج می‌شوند.
مزایا و معایب HPLC
مزایا:
معایب:
کاربردهای HPLC
HPLC کاربردهای گسترده‌ای در صنایع و پژوهش دارد، از جمله:
جمع‌بندی
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یکی از قدرتمندترین روش‌های جداسازی و آنالیز ترکیبات در علوم مختلف است و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع دارویی، غذایی، پزشکی و محیط‌زیست دارد. آشنایی با این تکنیک به پژوهشگران و متخصصان کمک می‌کند تا با دقت و سرعت بالاتر به نتایج مورد نظر برسند.
اگر قصد خرید دستگاه HPLC یا سایر تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته را دارید، می‌توانید به فروشگاه نانوابزار سر بزنید و با اطمینان دستگاه مورد نیاز خود را تهیه کنید.
HPLC چیست؟
HPLC یک روش کروماتوگرافی است که در آن فاز متحرک یک مایع بوده و با فشار بالا (معمولاً 50 تا 400 بار) از میان ستونی پر از ذرات جاذب (فاز ساکن) عبور داده می‌شود. ترکیبات موجود در نمونه بر اساس برهم‌کنش با فاز ساکن و فاز متحرک با سرعت‌های متفاوت حرکت کرده و از یکدیگر جدا می‌شوند.
تصویر: دستگاه کروماتوگرافی مایع Agilent 1260 Infinity HPLC
اجزای اصلی دستگاه HPLC
برای درک بهتر عملکرد HPLC، ابتدا با بخش‌های اصلی آن آشنا می‌شویم:
- مخزن فاز متحرک (Mobile Phase Reservoirs)
- محل ذخیره حلال‌ها (مانند متانول، استونیتریل، آب یا بافرها) که به عنوان فاز متحرک استفاده می‌شوند.
پمپ (Pump)
وظیفه ایجاد فشار بالا و حرکت دادن فاز متحرک در ستون را دارد.
سیستم تزریق (Injector)
نمونه مورد نظر به وسیله این بخش وارد جریان فاز متحرک می‌شود.
ستون (Column)
قلب دستگاه HPLC است. درون ستون ذرات جاذب (مانند سیلیکا با گروه‌های شیمیایی مختلف) قرار دارند که باعث جداسازی ترکیبات می‌شوند.
دتکتور (Detector)
پس از جداسازی، ترکیبات هنگام خروج از ستون توسط آشکارساز شناسایی می‌شوند. رایج‌ترین دتکتورها عبارتند از:
- UV-Vis Detector
- Fluorescence Detector
- Refractive Index Detector
سیستم جمع‌آوری داده (Data System)
اطلاعات خروجی از دتکتور ثبت شده و به صورت کروماتوگرام (نمودار شدت سیگنال بر حسب زمان) نمایش داده می‌شود.
انواع HPLC
روش‌های مختلفی از HPLC وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای خاصی استفاده می‌شوند:
- Normal Phase HPLC
فاز ساکن قطبی (مثل سیلیکا) و فاز متحرک غیرقطبی است. ترکیبات قطبی دیرتر از ستون خارج می‌شوند.
- Reverse Phase HPLC (RP-HPLC)
متداول‌ترین روش. فاز ساکن غیرقطبی (مانند C18) و فاز متحرک قطبی (آب/متانول) است. ترکیبات غیرقطبی دیرتر خارج می‌شوند.
- Ion Exchange HPLC
جداسازی بر اساس بار الکتریکی مولکول‌ها انجام می‌شود.
- Size Exclusion HPLC (Gel Filtration)
جداسازی بر اساس اندازه مولکول‌ها صورت می‌گیرد. مولکول‌های بزرگ زودتر از ستون خارج می‌شوند.
مزایا و معایب HPLC
مزایا:
- سرعت بالا و دقت زیاد در جداسازی
- قابلیت جداسازی ترکیبات مشابه
- امکان اتصال به دتکتورهای پیشرفته مانند MS
معایب:
- هزینه زیاد دستگاه و حلال‌ها
- نیاز به اپراتور ماهر
- حساسیت دستگاه به آلودگی و نیاز به نگهداری دقیق
کاربردهای HPLC
HPLC کاربردهای گسترده‌ای در صنایع و پژوهش دارد، از جمله:
- داروسازی: کنترل کیفیت داروها و تعیین ناخالصی‌ها
- صنایع غذایی: شناسایی افزودنی‌ها، ویتامین‌ها و آلاینده‌ها
- زیست‌شناسی و پزشکی: بررسی پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و متابولیت‌ها
- محیط زیست: شناسایی آلاینده‌های آلی در آب و خاک
- شیمی تجزیه: جداسازی و شناسایی ترکیبات پیچیده
جمع‌بندی
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یکی از قدرتمندترین روش‌های جداسازی و آنالیز ترکیبات در علوم مختلف است و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع دارویی، غذایی، پزشکی و محیط‌زیست دارد. آشنایی با این تکنیک به پژوهشگران و متخصصان کمک می‌کند تا با دقت و سرعت بالاتر به نتایج مورد نظر برسند.
اگر قصد خرید دستگاه HPLC یا سایر تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته را دارید، می‌توانید به فروشگاه نانوابزار سر بزنید و با اطمینان دستگاه مورد نیاز خود را تهیه کنید.
آخرین ویرایش:
