Postęp w dziedzinie chromatografii cieczowej

Postęp w dziedzinie chromatografii cieczowej

Zuzanna Stefaniak, Specjalista w oddziale ds. Jakości WPT, Magdalena Jaśkiewicz-Czajka, Główny Specjalista w oddziale ds. Jakości WPT

Chromatografia cieczowa (LC, ang. liquid chromatography) jest techniką  rozdziału analizowanej mieszaniny, przeprowadzaną między dwoma fazami – fazą stałą i fazą ruchomą. Próbka jest separowana na składniki poprzez rozdzielenie (adsorpcję lub inne interakcje) między fazą ruchomą (eluentem), a stałą fazą stacjonarną (pakowanymi sorbentami wewnątrz kolumny).

Chromatografia cieczowa jako technika analityczna stosowana jest od XX wieku. Po raz pierwszy metodę wykorzystano do separacji barwnych związków. Stąd też pochodzi jej nazwa– „chroma” oznacza kolor, a „graphy” pisanie. Rozdział chromatograficzny opiera się na charakterystycznych dla danych związków oddziaływaniach międzycząsteczkowych. Rozdział konkretnej próbki badawczej w procesie chromatografii cieczowej następuje w wyniku różnic we względnych powinowactwach różnych cząsteczek do fazy ruchomej i fazy stacjonarnej.

Wysokosprawna chromatografia cieczowa

Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC, ang. high-performance liquid chromatography) to nowoczesna forma LC, która wykorzystuje kolumny z małymi cząstkami, przez które faza ruchoma jest pompowana pod wysokim ciśnieniem. To wszechstronna technika analityczna, stosowana do analizy farmaceutyków, biomolekuł, polimerów oraz wielu związków organicznych i jonowych. HPLC zostało opracowane jako metoda rozwiązania niektórych wad standardowej chromatografii cieczowej. Gdy rozpuszczalnik jest napędzany wyłącznie siłą grawitacji, separacja jest bardzo wolna – wykorzystanie wysokich ciśnień do podawania eluentu pozwoliło osiągnąć skuteczniejszą separację w czasie znacznie krótszym, niż było to wymagane dla wcześniejszych form chromatografii cieczowej.

Dziedzina chromatografii cieczowej nieustannie się rozwija, co skutkuje istotnymi postępami w konwencjonalnej wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Obejmują one znaczące ulepszenia w fazach stacjonarnych oraz w aspekcie technicznym, mającym na celu osiągnięcie wyższej efektywności separacji, lepszej rozdzielczości, szybszych analiz i odpowiedniej selektywności metod.

Ultra wysokosprawna chromatografia cieczowa

Wysokosprawna chromatografia cieczowa była długo preferowaną techniką analizy próbek w różnorodnych dziedzinach, takich jak analiza farmaceutyczna, bioanaliza, analiza środowiskowa, czy analiza żywności. Sytuacja ta zmienia się ze względu na ograniczone możliwości pod względem efektywności i prędkości – powstały nowe metody przeprowadzania szybkich i wysokoefektywnych separacji.

Jedną z nich jest ultra wysokosprawna chromatografia cieczowa (UHPLC, ang. Ultra High Performance Liquid Chromatography). Zdecydowanie większe, niż w przypadku HPLC, ciśnienie podawania eluentu pozwala na zastosowanie mniejszych cząstek pakujących w kolumnach chromatograficznych, szybszy rozdział związków, a co za tym idzie skrócenie czasu analizy. Jest to szczególnie istotne w przypadku próbek o niskich stężeniach analitów. Ultra wysokosprawna chromatografia cieczowa oferuje większą rozdzielczość chromatograficzną i wyższą czułość. Co więcej, personel laboratoryjny jest mniej narażony na działanie czynników toksycznych, a solwoliza analitów spowodowana obecnością rozpuszczalników organicznych jest ograniczona. Technika UHPLC obejmuje separacje chromatograficzne wykorzystujące kolumny wypełnione cząstkami o średnicy poniżej 2 μm lub cząstkami rdzeniowo-powłokowymi o średnicy poniżej 3 μm . Takie wypełnienie kolumny przekłada się na zwiększoną efektywność na jednostkę czasu oraz wysokorozdzielczą analizę. Aparatura UHPLC może być łączona z różnymi urządzeniami, co umożliwia zastosowanie w analizie farmakokinetyki oraz biodostępności leków, czy identyfikacji i ilościowego oznaczania zanieczyszczeń w żywności.

Konieczne odpowiednie przeszkolenie

Stosowanie opisanych wcześniej metod wymaga odpowiedniego przeszkolenia. Kursy odbywają się np. we Wrocławskim Parku Technologicznym, który oferuje profesjonalne szkolenia z zakresu obsługi sprzętu laboratoryjnego, analiz laboratoryjnych, metod badawczych oraz walidacji metod analitycznych. W skład oferty wchodzi również szkolenie z zakresu ultra wysokosprawnej chromatografii cieczowej. WPT posiada chromatograf cieczowy Nexera LC-40 sprzężony z pojedynczym kwadrupolowym spektrometrem mas LCMS-2050.

Więcej informacji o szkoleniach:

Magdalena Jaśkiewicz-Czajka 
magdalena.jaskiewicz-czajka@technologpark.pl

Marek Nowak
marek.nowak@technologpark.pl


Poznaj NEXERA LC-40

Nexera LC-40 wyróżnia się spośród innych systemów wyjątkową wydajnością, oszczędnością miejsca, ciekawą konstrukcją oraz pakietem inteligentnych rozwiązań umożliwiających automatyczne wykrywanie i rozwiązywanie problemów. Jest chromatografem wyposażonym w innowacyjne funkcje oraz rozwiązania, takie jak: sztuczna inteligencja, czy interaktywna i zdalna komunikacja (ang. ICM). System wyposażono w innowacyjny wagowy układ monitorowania zużycia fazy ruchomej.

Nowa Nexera LC-40 jest w pełni kompatybilna ze wszystkimi obecnie stosowanymi w laboratoriach typami detektorów: DAD, FLD, RID, konduktometryczny, ale również z bardziej wymagającymi detektorami elektrochemicznymi (DC, PAD), czy uniwersalnymi detektorami rozpraszania światła ELSD. Ze względu na doskonałe parametry pracy chromatografu z powodzeniem można go łączyć ze spektrometrami mas. W naszym laboratorium postawiliśmy na zastosowania detektorów UV-VIS, FLD oraz pojedynczy kwadrupolowy spektrometr mas LCMS-2050.

Pojedynczy kwadrupolowy spektrometr mas LCMS-2050 łączy łatwość obsługi detektora LC z doskonałą wydajnością MS. System został wzbogacony o nową technologię i takie funkcje, by nawet osoby niezaznajomione ze spektrometrami masowymi mogły łatwo i wydajnie przeprowadzać analizy. Zapewniając wygodę obsługi na równi z detektorem LC, LCMS-2050 gwarantuje dużą szybkość, wysoką czułość i szeroki zakres mas, które są cechami charakterystycznymi spektrometrów mas Shimadzu. LCMS-2050 jest idealny do analizowania szerokiej gamy związków od wysokiej do niskiej polarności. Nowy system spektrometru mas jest również wyposażony w funkcje analizy danych z wykorzystaniem Analytical Intelligence i ekologicznych funkcji, które przyczyniają się do oszczędności pracy i energii w laboratorium.

Wykorzystany w systemie Nexera LC-40 nowy autosampler SIL-40 cechujący się niezwykle krótkim cyklem nastrzykowym pozwala na jeszcze większą wydajność pracy. Zastosowanie zmieniacza płytek (platecharger) pozwala na ciągłą pracę z tysiącami próbek. Kompaktowa konstrukcja pozwoliła na zmniejszenie wymiarów o 68% w stosunku do przednich modeli Shimadzu, a wprowadzenie trybu czuwania pozwala na zaoszczędzenie do 80% zużycia energii elektrycznej, co obniża koszty eksploatacji i przyczynia się do ochrony środowiska. System Nexera LC-40 charakteryzuje się wyjątkowo małym rozmyciem pików chromatograficznych dzięki nisko dyspersyjnym celom pomiarowym detektorów.

Najważniejsze parametry i rozwiązania serii Nexera LC-40:

  • szerokość systemu 35 cm*
  • czas nastrzyku <7 sekund
  • pojemność automatycznego podajnika >40 płytek MTP**
  • nastrzyk jedno‑ lub dwukanałowy
  • duży, kolorowy, dotykowy wyświetlacz sterujący całym aparatem (opcja)
  • funkcja FlowPilot – inteligentne sterowanie wielkością przepływu w zależności od temperatury kolumny
  • funkcja grawimetrycznego pomiaru faz ruchomych w czasie rzeczywistym
  • smart autostart
  • funkcje autodiagnostyki
  • dostosowany do pracy 24/7

*przy zastosowaniu termostatu CTO-40s

**przy zastosowaniu opcjonalnego zmieniacza płytek.

28 lutego 2024

Udostępnij

Oferta WPT

Sprawdź, co mamy do zaoferowania!

/inkubatory-przedsiebiorczosci/