ΓΡΗΓΟΡΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ HPLC



Σχετικά έγγραφα
Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 3 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Χρωµατογραφικές µέθοδοι διαχωρισµού

Κεφ. 17Β ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 8 (ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ) ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ:

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 2 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ - ΥΓΡΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 2: Εισαγωγή στις μεθόδους χρωματογραφίας 1η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Εισαγωγή στους αναλυτικούς διαχωρισμούς

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΗ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

Χρήστος Παππάς - Επίκουρος καθηγητής

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 7 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας

Άσκηση 4 η : Χρωματογραφία

Εργαστήριο Ενόργανης Ανάλυσης. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας

Εργαστήριο Ενόργανης Ανάλυσης. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων ΤΕΙ Αθήνας

Εργαστηριακή άσκηση μαθήματος «Σύγχρονες Αναλυτικές Τεχνικές»

Πέτρος Ταραντίλης- Αναπληρωτής καθηγητής Χρήστος Παππάς -Επίκουρος ρς καθηγητής

Εισαγωγή στις. Χρωµατογραφικές Μεθόδους ιαχωρισµού

ΑΕΡΟ ΥΝΑΜΙΚΗ ΕΡΓ Νο2 ΡΟΗ ΑΕΡΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝ ΡΟ

ΑΕΡΙΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΤΜΗΜΑ V. Μέθοδοι ιαχωρισµού. Εισαγωγή στους Χρωµατογραφικούς ιαχωρισµούς

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΝΑΦΟΡΑ. ΘΕΜΑ: Ποσοτικός Προσδιορισμός ολευρωπεΐνης σε δείγματα φύλλων ελιάς. ΗΜ/ΝΙΑ: 01/03/2017

Στερεές (μόνιμες) και Ρευστοποιημένες Κλίνες

ΡΟΗ ΑΕΡΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ

ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ. Με εφαρμογή υψηλής πίεσης η κινητή φάση διέρχεται μέσα από τη στατική ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΕΩΣ (HPLC)

Οργανολογία Κινητή φάση αέριο (άζωτο ή ήλιο)

Μεθοδολογία επίλυσης προβληµάτων καταβύθισης

Χρωµατογραφικές Μέθοδοι

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΤΟΥΣ ΠΟΡΟΥΣ ΜΕ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΑΣΚΗΣΗ Γ.3 ΑΕΡΙΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

v = 1 ρ. (2) website:

Ανάλυση µε έγχυση του δείγµατος σε συνεχή ροή (Flow Injection Analysis, FIA)

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ. ΑΝΝΑ-ΜΑΡΙΑ ΨΑΡΡΑ Τμήμα Βιοχημείας κ Βιοτεχνολογίας

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers)

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ HPLC

Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Ισοζύγιο µηχανικής ενέργειας

F el = z k e 0 (3) F f = f k v k (4) F tot = z k e 0 x f kv k (5)

ΙΟΝΤΙΚΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ

Άσκηση 3η. Μέθοδοι Διαχωρισμού. Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας

Ενότητα Ι. Βασικά Στοιχεία Σχεδιασμού

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΥΡΟΓΑΛΟΥ ΜΕ ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΥΠΟ ΚΕΝΟ

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΗ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

Ενότητα Ι. Βασικά Στοιχεία Σχεδιασμού

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΙΑΧΥΣΗΣ ΣΕ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΑ ΣΩΜΑΤΙ ΙΑ. ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΥΧΑΙΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΠΟΛΥΜΕΡΙΚΗΣ ΙΑΣΤΟΛΗΣ

ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σημειώσεις. Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ

ΑΣΚΗΣΗ 2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ Α. Θεωρητικό μέρος 1. Χρήση των μεταβολών των φάσεων στην ανάλυση Η μελέτη της χημικής ανάλυσης αρχίζει με μια από τις

Ενόργανη Ανάλυση Εργαστήριο. Πέτρος Α. Ταραντίλης Χρήστος Παππάς

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 η & 2 η : ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ

4 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΑΕΡΙΟΥ-ΥΓΡΟΥ (GLC)

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας

7 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ

Η απορρόφηση των φωτονίων από την ύλη βασίζεται σε τρεις µηχανισµούς:

(YΨΗΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ) ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ (HIGH PERFORMANCE) LIQUID CHROMATOGRAPHY ΑΘΗΝΑ, ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2014

ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΕΥΡΟΥΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΚΟΡΥΦΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΤΗΝ ΥΓΡΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ (HPLC)

MAΘΗΜΑ 7 ο MEΘΟ ΟΙ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

Εγκαταστάσεις ακινητοποιημένης καλλιέργειας μικροοργανισμών

ΔΙΕΛΑΣΗ. Το εργαλείο διέλασης περιλαμβάνει : το μεταλλικό θάλαμο, τη μήτρα, το έμβολο και το συμπληρωματικό εξοπλισμό (δακτυλίους συγκράτησης κλπ.).

Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις προβλήματα οριακών τιμών

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Φυγοκεντρική αντλία 3η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία

Σχεδιασμός Χημικών Διεργασιών και Βιομηχανιών Διάλεξη 6

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 4 η -5 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

Πειράματα Ποσοτικοποίησης Παραγώγων των Ενώσεων α-dicarbonyl του Κρασιού. Μπίτη Μαρία (ΑΜ858) Μυστηρίδου Εμμανουέλα (ΑΜ861)

ÓùëÞíáò Hyperline FX. Εύκαμπτος σωλήνας με εσωτερικό από λείο PTFE. Ëåßï åóùôåñéêü Ðïëý åýêáìðôïò Áíôï Þ óôá çìéêü Áíôï Þ óôéò èåñìïêñáóßåò

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ. Διάχυση Συναγωγή. Δημήτριος Τσιπλακίδης e mail: dtsiplak@chem.auth.gr url: users.auth.gr/~dtsiplak

ΑΡΧΕΣ ΥΓΡΗΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΕΩΣ (HPLC)

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

Πειραματική διαδικασία προσδιορισμού ιοντικής σύστασης ατμοσφαιρικών σωματιδίων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΣΗΣΗ 5

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 6 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

5 Μετρητές παροχής. 5.1Εισαγωγή

ΑΣΚΗΣΗ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ

Διαχωρισμός του Η 2 σε εμπορική μεμβράνη Pd-Cu/V

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΟΡΓΑΝΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

1. Κατανάλωση ενέργειας

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ


ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Υδροδυναμική. Σταθερή ασυμπίεστη ροή σε αγωγούς υπό πίεση: Στρωτή και τυρβώδης ροή Γραμμικές απώλειες

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

h 1 M 1 h 2 M 2 P = h (2) 10m = 1at = 1kg/cm 2 = 10t/m 2

ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ

1.1 Ηλεκτρονικές ιδιότητες των στερεών. Μονωτές και αγωγοί

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

Μετρήσεις Διατάξεων Laser Ανιχνευτές Σύμφωνης Ακτινοβολίας. Ιωάννης Καγκλής Φυσικός Ιατρικής Ακτινοφυσικός

ΠΕΙΡΑΜΑ I Απλές Μετρήσεις και Σφάλµατα

Καβάλα, Οκτώβριος 2013

Transcript:

ΓΡΗΓΟΡΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ HPLC ιδάσκουσα: Ε. ΑΡΧΟΝΤΑΚΗ Επικ. Καθηγήτρια

ΓΡΗΓΟΡΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ HPLC Ορισµός εν υπάρχει ακριβής ορισµός της έννοιας γρήγορη ανάλυση µε HPLC. Ο όρος είναι µάλλον σχετικός. Η αναφορά στη γρήγορη ανάλυση σηµαίνει τεχνική µε µειωµένο χρόνο ανάλυσης. Όµως, ο χρόνος ανάλυσης, αυτός καθ' εαυτός, δεν έχει µεγάλη σηµασία. Η παράµετρος που είναι πράγµατι σηµαντική είναι ο αριθµός των ενώσεων που διαχωρίζονται στη µονάδα του χρόνου. Για παράδειγµα, η ανάλυση που διαχωρίζει 10 ενώσεις σε 15 λεπτά είναι πιο αποδοτική από εκείνη που διαχωρίζει 3 ενώσεις σε 15 λεπτά. Συνεπώς, πρέπει να τονισθεί εδώ ότι οι όροι "γρήγορη υγροχρωµατογραφία", "HPLC υψηλής ταχύτητας", "γρήγορη HPLC", και "εξαιρετικά-γρήγορη HPLC", αναφέρονται στη βιβλιογραφία χωρίς συγκεκριµένο ορισµό.

ΣΩΜΑΤΙ ΙΑ ΠΛΗΡΩΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Σφαιρικά Ακανονίστου Σχήµατος Σχήµα από το βιβλίο των E.L. Johnson and R. Stevenson, Basic Liquid Chromatography by Varian, 1978, Palo Alto, California, σελ. 28. Σχήµα από το βιβλίο του L.R. Snyder et al, Practical HPLC Method Development, 2 nd ed., John Wiley and Sons, Inc. 1997, New York, USA p. 176. Σχήµα από το βιβλίο των E.L. Johnson and R. Stevenson, Basic Liquid Chromatography by Varian, 1978, Palo Alto, California p. 24. Στήλη πληρωµένη µε ακανονίστου σχήµατος µικροσωµατίδια. Σχήµα από το βιβλίο της V.R. Meyer, Practical High-Performance Liquid Chromatography 2 nd ed., John Wiley and Sons, Inc., New York, USA, p.20. Στήλη πληρωµένη µε σφαιρικά µικροσωµατίδια.

ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ VAN DEEMTER ΣΤΗΝ ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ (A) (B) Σχήµα από την ελληνική µετάφραση του βιβλίου των D.A. Skoog et al, «Αρχές της Ενόργανης Ανάλυσης», 5 η Έκδοση, Εκδόσεις Κωσταράκη, 2002, Αθήνα. (Α) ιάγραµµα van Deemter για µια πληρω- µένη στήλη, σελ. 800 και (Β) Επίδραση του µεγέθους των σωµατιδίων του πληρωτικού υλικού και της ροής στο ύψος H µιας θεωρητικής πλάκας, σελ. 846.

Παράγοντες που επηρεάζουν τις γρήγορες τεχνικές HPLC Οι παράγοντες που επηρεάζουν µια ανάλυση µε HPLC περιγράφονται συνοπτικά στον πίνακα που ακολουθεί. ιάφορες προσεγγίσεις για γρήγορη χρωµατογραφία έχουν χρησιµοποιηθεί την τελευταία δεκαετία. Γενικώς, σε γρήγορη υγροχρωµατογραφική ανάλυση οδηγούν: οι µικρού µήκους στήλες η υψηλή θερµοκρασία και οι µεγάλες ταχύτητες ροής της κινητής φάσης Κάθε µια από τις παραπάνω παραµέτρους συσχετίζεται µε: το χρόνο ανάλυσης την πίεση στα άκρα της στήλης την απόδοση της στήλης Παρ' όλα αυτά, η επίδραση της θερµοκρασίας στο χρόνο ανάλυσης και την απόδοση της στήλης µερικές φορές, είναι µεταβλητή και µη προβλέψιµη. Παράµετροι Χρόνος ανάλυσης Πίεση στα άκρα της στήλης Απόδοση στήλης Μήκος στήλης (L) Ταχύτητα ροής (F) ιάµετρος σωµατιδίων (d P ) L 1/F Έµµεσα συσχετίζονται Θερµοκρασία στήλης (Τ) 1/T x L F 1/(d P ) 2 1/T L Σύµφωνα µε την εξίσωση van Deemter 1/d P T

ΣΤΗΛΕΣ ΜΙΚΡΟΥ ΜΗΚΟΥΣ Η χρήση µιας στήλης µικρού µήκους ελαττώνει το χρόνο διαχωρισµού. Ταυτόχρονα, η διαχωριστότητα µειώνεται λόγω της µείωσης του αριθµού των θεωρητικών πλακών. Για παράδειγµα, υποδιπλασιασµός του µήκους της στήλης σηµαίνει υποδιπλασιασµό του χρόνου έκλουσης και του αριθµού των θεωρητικών πλακών. Γενικά, το µήκος της στήλης είναι ανάλογο του χρόνου κατακράτησης του αναλύτη, της απόδοσης της στήλης και της πίεσης στα άκρα της. Μείωση του µήκους της στήλης είναι αποδεκτή µόνον εφ' όσον η απόδοση της στήλης παραµένει ικανοποιητική. Η χρήση µικροσωµατιδίων πληρωτικού υλικού συνδυασµένη µε µικρού µήκους στήλη εξουδετερώνει τη µείωση της απόδοσης της στήλης. Όµως, η αύξηση της πίεσης στα άκρα της στήλης περιορίζει την περαιτέρω µείωση του µεγέθους των σωµατιδίων του πληρωτικού υλικού.

ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΡΟΗΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΦΑΣΗΣ Η αύξηση της ταχύτητας ροής της κινητής φάσης είναι ένας ακόµη τρόπος µείωσης του χρόνου έκλουσης. Συγκεκριµένα, η ταχύτητα ροής είναι αντιστρόφως ανάλογη του χρόνου ανάλυσης, έτσι, ώστε διπλασιάζοντας την ταχύτητα, υποδιπλασιάζεται ο χρόνος έκλουσης. Μια βέλτιστη τιµή ταχύτητας ροής έχει καθιερωθεί για τις συνήθεις στήλες, που ουσιαστικά αντιστοιχεί στη µέγιστη απόδοση της στήλης, σύµφωνα µε το διάγραµ- µα Van Deemter. ιπλασιάζοντας την ταχύτητα ροής, το κέρδος σε χρόνο ανάλυσης είναι τόσο όσο αν υποδιπλασιαζόταν το µήκος της στήλης. Υπενθυµίζεται ότι, αυξάνοντας την ταχύτητα ροής της κινητής φάσης, το αποτέλεσµα είναι µικρότερη µείωση του αριθµού των θεωρητικών πλακών από ότι εάν µειωθεί το µήκος της στήλης. υστυχώς, η ταχύτητα ροής είναι ανάλογη της πίεσης στα άκρα της στήλης. Οι περισσότερες γρήγορες αναλύσεις λαµβάνουν χώρα σε ταχύτητες ροής υψηλότερες από τη βέλτιστη τιµή, συνήθως στη µέγιστη δυνατή τι- µή ροής που επιτρέπει η πίεση στα άκρα της στήλης και του συστήµατος.

ΜΙΚΡΑ ΣΩΜΑΤΙ ΙΑ ΠΛΗΡΩΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ Στήλες µε µικρό µέγεθος σωµατιδίων (π.χ. 2 µm) οδηγούν σε γρήγορη ανάλυση λόγω της καλύτερης χρωµατογραφικής τους απόδοσης. Μειονεκτήµατα Υψηλή πίεση στα άκρα των στηλών Πιθανότερη έµφραξη των στηλών

ΥΨΗΛΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Η υψηλή θερµοκρασία είναι ευνοϊκή για τους παρακάτω τρείς λόγους. Αύξηση της θερµοκρασίας της στήλης: i. µειώνει το ιξώδες της κινητής φάσης και συνεπώς την πίεση στα άκρα της στήλης, επιτρέποντας έτσι µεγαλύτερες ταχύτητες ροής της κινητής φάσης ii. αυξάνει τη διαχωριστότητα µεταξύ γειτονικών κορυφών iii. αυξάνει τη µεταφορά µάζας του αναλύτη, αυξάνοντας την απόδοση της στήλης σε µεγαλύτερες ταχύτητες ροής της κινητής φάσης Η χρήση υψηλότερης θερµοκρασίας στη στήλη περιορίζεται λόγω: i. της πιθανής θερµικής διάσπασης του αναλύτη ii. της πιθανής θερµικής διάσπασης της στατικής φάσης iii. του σηµείου ζέσης της κινητής φάσης Ακόµη όµως και µε αύξηση της θερµοκρασίας, η πίεση στα άκρα της στήλης αποτελεί τον περιοριστικό παράγοντα. Έτσι, οι κλασικές προσεγγίσεις στις γρήγορες τεχνικές της HPLC περιορίζονται εκ των πραγµάτων από την αναπτυσσόµενη πίεση στα άκρα της χρωµατογραφικής στήλης.

ΝΕΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΓΡΗΓΟΡΕΣ ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ Στις µέρες µας υπάρχει ένας συναγωνισµός µεταξύ δύο µέσων για την επίτευξη γρήγορων αναλύσεων µε HPLC: 1. Μονολιθικές στατικές φάσεις 2. Μικροσωµατιδιακές στατικές φάσεις που χρησιµοποιούνται στην εξαιρετικής απόδοσης υγροχρωµατογραφία (ultra performance liquid chromatography, UPLC) Με αµφότερα τα παραπάνω πληρωτικά υλικά, µπορούν να επιτευχθούν: σηµαντικά υψηλότερη απόδοση στήλης µεγάλη ταχύτητα ανάλυσης µεγάλη ευαισθησία µεθόδου Με την UPLC, αυτά πραγµατοποιούνται µε τη χρήση µικρών σωµατιδίων πληρωτικού υλικού στις στατικές φάσεις. Η χρήση όµως µικροσωµατιδίων µε διάµετρο µικρότερη από 2 µm, απαιτεί τη χρήση εξαιρετικά υψηλών πιέσεων (περίπου 1400 bar) και οργανολογίας ειδικών προδιαγραφών και υψηλής ποιότητας που θα αντι- µετωπίζει τέτοιες µεγάλες πιέσεις. Ενώ για την UPLC υπάρχουν πολλά είδη πληρωτικών υλικών (φάσεων) εµπορικά διαθέσιµων, οι υπάρχουσες µονολιθικές φάσεις είναι ακόµη περιορισµένες. Όµως, οι τελευταίες έχουν πολύ µεγαλύτερη διαπερατότητα έτσι ώστε οι αναπτυσσόµενες πιέσεις στα άκρα των στηλών να είναι πολύ µικρότερες εκείνων της UPLC. Έτσι, οι µονολιθικές στήλες µπορούν να χρησιµοποιηθούν µε τη συνήθη HPLC οργανολογία. Συµβατικό µικροσωµατιδιακό SiO 2 Πορώδης µονολιθική ράβδος SiO 2 Φωτογραφίες από τη διδακτορική διατριβή του von S.K.H. Eldeeb, Druckjahr 2007

ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΣΤΗΛΕΣ Chromolith (Merck) Η στήλη δεν περιέχει πλέον µικροσωµατίδια αλλά αποτελείται από ένα µόνο κοµµάτι υψηλής καθαρότητας πολυµερικού SiO 2!

ιπλή δοµή των πόρων Μεσοπόροι 13nm Μακροπόροι 2µm Φωτογραφίες από το Chrombook 06/07 της εταιρείας Merck Ολικό πορώδες > 80% Οι µακροπόροι ( 2 µm) ελαττώνουν δραστικά την πίεση της στήλης και επιτρέπουν τη χρήση µεγαλύτερων ταχυτήτων ροής της κινητής φάσης, µειώνοντας έτσι σηµαντικά το χρόνο ανάλυσης. Οι µεσοπόροι ( 13 nm) σχηµατίζουν τη λεπτή πορώδη δοµή και παρέχουν µεγάλη ενεργή επιφάνεια και αποτελεσµατικούς διαχωρισµούς. Φωτογραφίες από τη διδακτορική διατριβή του von S.K.H. Eldeeb, Druckjahr 2007. A) Μακροσκοπική θεώρηση του µονόλιθου του SiO 2 (Merck), B) Μακροπόροι και C) Μεσοπόροι.

Πλεονεκτήµατα των µονολιθικών Στηλών (Chromolith) 1. Ταχύτητα ανάλυσης ιαχωρισµοί δυο φορές γρηγορότερα µε τη µισή πίεση στήλης, συγκρινόµενοι µε αυτούς σε στήλες των 5 µm σωµατιδίων. Μεγαλύτερη διέλευση δείγµατος Γρήγορη εξισορρόπηση της στήλης µεταξύ των αναλύσεων 2. Βελτιωµένη συµπεριφορά του συστήµατος της HPLC Σηµαντικά αυξηµένη η διάρκεια ζωής της στήλης Μειωµένη συντήρηση της αντλίας και του εγχυτή Μειωµένη ανάγκη προκατεργασίας των δειγµάτων, αφού οι στήλες είναι πολύ ανθεκτικές στην απόφραξη (ακόµη και µε βιολογικά δείγµατα) Back Pressure (bar) Flow Rate (ml/min) ιαγράµµατα από το ChromBook 06/07 της εταιρείας Merck. Εξάρτηση της πίεσης και του ύψους Η µίας θεωρητικής πλάκας από την ταχύτητα ροής (πάνω και δεξιά, αντίστοιχα) σε µικροσωµατίδια και µονολιθικά πληρωτικά υλικά.

3. Το µήκος της στήλης δεν περιορίζεται πλέον λόγω πίεσης Πολύ υψηλή χρωµατογραφική απόδοση µε σύνδεση σε σειρά Merck Από το Chrombook 06/07 της Merck

ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ (Ultra High Performance Liquid Chromatography, Ultra-HPLC) Η Ultra-HPLC χρησιµοποιεί την ίδια µεθοδολογία διαχωρισµού, όπως η συµβατική HPLC, αλλά συνήθως χρησιµοποιεί στήλες, πληρωµένες µε µικροσωµατίδια διαµέτρου µικρότερης από 2 µm. Αυτού του µικρού µεγέθους τα σωµατίδια αυξάνουν δραµατικά την απόδοση της στήλης, την ευαισθησία ως προς τη µάζα του αναλύτη, τη διαχωριστική ικανότητα και την ταχύτητα. Ενώ η οργανολογία για Ultra-HPLC απαιτεί µονάδες παρόµοιες µε της συµβατικής HPLC, το µικρότερο µέγεθος σωµατιδίων πληρώσεως της στήλης δηµιουργεί πολύ αυξηµένες πιέσεις στα άκρα της στήλης, µε αποτέλεσµα να απαιτούνται αντλίες πολύ υψηλών πιέσεων. Ταυτόχρονα, οι ιδανικές αντλίες πρέπει να παρέχουν ταχύτητες ροής της κινητής φάσης, που να είναι µη παλµικές και σταθερές.

ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ULTRA-HPLC Θεωρία ταχύτητας, σύµφωνα µε την εξίσωση του Van Deemter: Όπου, H = A + B/u +Cu Η είναι το ισοδύναµο ύψος µιας θεωρητικής πλάκας U είναι η γραµµική ταχύτητα ροής της κινητής φάσης και Α, Β και C σταθερές που σχετίζονται µε τη στροβιλώδη διάχυση, τη διαµήκη διάχυση και τη µεταφορά µάζας, αντίστοιχα Α ιαγράµµατα από Syringe Pump Application Note AN4 by TELEDY- NE ISCO Nebraska, USA (Last modified June 5, 2007) Α) ιαγράµµατα van Deemter για µικροσωµατίδια πληρωτικού υλικού 5µm και 3µm. Β Β) Συσχέτιση της πίεσης στα άκρα της στήλης και της ταχύτητας ροής της κινητής φάσης.

ULTRA-HPLC ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΞΙΣΩΣΗ Van Deemter Μικρότερα σωµατίδια της στατικής φάσης οδηγούν σε µικρότερες τιµές A και C. Ο όρος Α θα συνεισφέρει λιγότερο στο Η και θα επιτρέψει µεγαλύτερη διαχωριστική ικανότητα. Όσο ο όρος C γίνεται λιγότερο σηµαντικός για την τιµή του Η, µια αύξηση στην ταχύτητα ροής της κινητής φάσης δε θα θυσιάζει τόσο πολύ την ποιότητα του διαχωρισµού. Έτσι, επιτρέπονται ταχύτεροι διαχωρισµοί µε την ίδια διαχωριστική ικανότητα. Αν και µικρότερα τα σωµατίδια, δεν επηρεάζουν ευθέως την τιµή Β, oι µεγαλύτερες τιµές της ταχύτητας ροής µειώνουν αυτή τη συνεισφορά στην τιµή του Η. Μικρότερα σωµατίδια πληρωτικού υλικού επιτρέπουν ταχύτερους διαχωρισµούς µε υψηλότερη διαχωριστική ικανότητα. Μικρότερα σωµατίδια "πακετάρονται" µε µικρότερες αποστάσεις µεταξύ τους και δηµιουργούν µεγαλύτερη αντίσταση στη ροή της κινητής φάσης. Για βέλτιστες ταχύτητες ροής, η πίεση στα άκρα της στήλης αυξάνει αντιστρόφως ανάλογα του (d P ) 2. Έτσι, απαιτούνται πιέσεις 20.000 psi και πάνω, απ' όπου πήρε και το όνοµα της η τεχνική ULTRA-HPLC ή UHPLC ή UPLC.

ΣΤΗΛΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ULTRA-HPLC Tα µικροσωµατίδια της στατικής φάσης µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την πλήρωση: i. τριχοειδών στηλών ή ii. στηλών από χάλυβα Οι τριχοειδείς στήλες απαιτούν µικρότερη κατανάλωση κινητής φάσης και ελάχιστη ποσότητα δείγµατος. Λόγω της πολύ χαµηλής κατανάλωσης κινητής φάσης, οι τριχοειδείς στήλες διασυνδέονται καλύτερα µε τους ανιχνευτές φασµατοφωτοµετρίας µαζών. Με τις υψηλές τιµές ταχύτητας ροής της κινητής φάσης και της πίεσης στα άκρα της στήλης, µπορεί να παρατηρηθεί αύξηση της θερµοκρασίας της στήλης κατά την UPLC ανάλυση. Η θερµότητα αυτή δίνεται από το γινόµενο της πίεσης και της ογκοµετρικής ταχύτητας. Οι τριχοειδείς στήλες είναι καλύτερες στο να διαχέουν αυτή τη θερµότητα λόγω του µεγαλύτερου λόγου επιφανείας προς όγκο και της µικρότερης ογκοµετρικής ταχύτητας (µl/min) για µια δεδοµένη γραµµική ταχύτητα ροής (mm/sec). Ως αποτέλεσµα της θέρµανσης, οι τύποι στηλών από χάλυβα, τείνουν να περιορισθούν στις microbore (µε εσωτερική διάµετρο < 2 mm). Οι στήλες από χάλυβα έχουν το πλεονέκτηµα να δέχονται µεγαλύτερη ποσότητα δείγµατος, λόγω της µεγαλύτερης ποσότητας άνθρακα που φέρουν, που βοηθά µε τη σειρά του στην ανίχνευση και ποσοτικοποίηση ιχνών συστατικών ενός µίγµατος. Αυτό είναι ένα σηµαντικό πλεονέκτηµα για τη φαρµακευτική ανάλυση. Η επιλογή τριχοειδών ή στηλών από χάλυβα δίνει στην ULTRA-HPLC µια επιπλέον ευκαµψία για πληθώρα εφαρµογών.

ΙΑΡΚΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΓΡΗΓΟΡΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ HPLC Επιστήµονες ερευνητές από το ερευνητικό ινστιτούτο της Schering-Plough ανέπτυξαν µια γρήγορη µέθοδο HPLC για τον αποδοτικό διαχωρισµό και ανάλυση φαρµακευτικών ουσιών. Η µέθοδος χρησιµοποιεί µια µικρού µήκους στήλη µε µικροσωµατίδια πληρωτικού υλικού διαµέτρου 2.7 µm. Τα σωµατίδια αυτά αποτελούνται από συµπαγή σφαιρίδια SiO 2 επιστρωµένα µε πορώδες SiO 2 πάχους 0,5 µm. Αυτά τα σωµατίδια επιτρέπουν πολύ γρήγορους χρωµατογραφικούς διαχωρισούς µε σχετικά χαµηλή πίεση στα άκρα της στήλης. Η µέθοδος αυτή εκτιµάται ότι είναι εφάµιλλη της UHPLC από την άποψη της χρωµατογραφικής απόδοσης, πλεονεκτεί όµως έναντι της UHPLC διότι δεν απαιτεί την πολύ υψηλού κόστους οργανολογία της τελευταίας.

NANO Liquid Chromatography (NANO LC) εν υπάρχει ακριβής ορισµός της nano-lc. Λόγω του σχετικά µεγάλου µεγέθους των στηλών που χρησιµοποιούνται στην nano-lc (εσωτερικής διαµέτρου 10-150 µm), η µέθοδος δεν εµπίπτει στο πλαίσιο του συµβατικού ορισµού της νανοτεχνολογίας, που πραγµατεύεται την ύλη σε κλίµακα µικρότερη από το 1 µm. Θεωρητικά, η ευαισθησία του αναλύτη αυξάνει µε τη µείωση της εσωτερικής δια- µέτρου της στήλης. Όµως, λόγω του πολύ µικρού όγκου του ενιόµενου δείγµατος (20-60 nl), η nano-hplc δε µπορεί να θεωρηθεί ως αναλυτική τεχνική υψηλής ευαισθησίας. Στήλες που χρησιµοποιούνται στη nano-hplc είναι: 1. Συνήθως, πληρωµένες τριχοειδείς στήλες µε µικροσωµατίδια (3-5 µm). Τελευταία, σωµατίδια 1,5-1,8 µm χρησιµοποιούνται επιτυχώς στην UHPLC. 2. Μονολιθικές τριχοειδείς στήλες που αποτελούνται από ένα ενιαίο σώµα υλικού, κατασκευασµένου από πολύ πορώδεις πολυµερικές ράβδους µε δύο τύπους δοµής πόρων (µκαροπόρους και µεσοπόρους, διαφορετικών µεγεθών) που επιτρέπουν τη χρήση µεγάλων ταχυτήτων ροής και έτσι µειώνεται σηµαντικά ο χρόνος ανάλυσης. 3. Ανοιχτές τριχοειδείς στήλες, όπου το τοίχωµα του τριχοειδούς είναι επιστρωµένο µε διαπερατό πορώδες υλικό, που παίζει το ρόλο της στατικής φάσης.

Κατάταξη Τεχνικών HPLC µε βάση την εσωτερική διάµετρο των χρησιµοποιούµενων στηλών και τις αντίστοιχες εφικτές ταχύτητες ροής της κινητής φάσης Περιγραφή Εσωτερική διάµετρος Ταχύτητα ροής στήλης Νανο-HPLC 10-150 µm 10-1000 nl/min Τριχοειδής 150-500 µm 1-10 µl/min HPLC Μικρο HPLC 0,5-1,5 mm 10-100 µl/min Microbore HPLC 1,5-3,2 mm 100-500 µl/min Συµβατική HPLC Παρασκευαστική HPLC 3,2-4,6 mm 0,5-2,0 ml/min >10 mm > 20 ml/min Η κατάταξη αυτή βρέθηκε στην ιστοσελίδα: http://www.justchromatography.com/nano-hplc/nano-lc-definition, 14/9/2007

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. L.R. Snyder, J.J. Kirkland and J.L. Glajch, "Practical HPLC Method Development", 2nd Ed., John Wiley & Sons, Inc. 1997, New York, USA, Chapter 5. 2. D.A. Skoog, F.J. Holler and T.A. Nieman "Αρχές της Ενόργανης Ανάλυσης" Πέµπτη Έκδοση, µετάφραση από τους Μ.Ι. Καραγιάννη, Κ.Η. Ευσταθίου και Ν. Χανιωτάκη, Εκδόσεις Κωσταράκη, 2002, Αθήνα, κεφ. 26 και 28. 3. U.D. Neue, "HPLC Troubleshooting" by Waters Corporation, 2001. 4. "Ultra HPLC System Configuration" by Teledyne ISCO, Inc. Nebraska, USA, Syringe Pump Application Note AN4, Last modified June 5, 2007. 5. " New Developments in the Application of Monolithic HPLC Column", D. Lubda, K. Cabrera, W. Kraas, C. Schaefer, D. Cunningham, and R.E. Majors, LC-GC Europe, 14 (2001) 730-734. 6. Chrombook 06/07 της εταιρίας Merck. 7. "Fast" HPLC better than UHPLC, στην Ιστοσελίδα: http://www.justchromatography.com/hplc/hplc-fused-core, 14/9/2007. 8. "Definition of Nano Liquid Chromatography" στην Ιστοσελίδα: http://www.justchromatography.com/nano-hplc/nano-lc-definition, 14/9/2007. 9. "Nano LC Sensitivity", στην Ιστοσελίδα: http://www.justchromatography.com/nano-hplc/nano-lc-sensitivity, 14/9/2007. 10. "Columns in Nano LC", στην Ιστοσελίδα: http://www.justchromatography.com/nano-hplc/columns-in-nano-lc, 14/9/2007. 11. High Efficiency Techniques: Fast HPLC Using Monolithic Silica Columns and Chiral Separation Using Capillary Zone Electrophoresis, ιδακτορική ιατριβή von S.K.H. Eldeeb, Druckjahr, 2007.