Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kromatográfia Balla József: A gázkromatográfia analitikai alkalmazásai, Abigél Bt., Budapest, 1997. Fekete Jenő: Folyadékkromatográfia, BME jegyzet, Budapest,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kromatográfia Balla József: A gázkromatográfia analitikai alkalmazásai, Abigél Bt., Budapest, 1997. Fekete Jenő: Folyadékkromatográfia, BME jegyzet, Budapest,"— Előadás másolata:

1 Kromatográfia Balla József: A gázkromatográfia analitikai alkalmazásai, Abigél Bt., Budapest, Fekete Jenő: Folyadékkromatográfia, BME jegyzet, Budapest, Gáspár Attila: Kapilláris zónaelektroforézis, DTE, Debrecen, G. Subramanian, Chiral Separation Techniques, Wiley, R.P.W. Scott, Principle and Practice of Chromatography, online.org/Principles/Applications/rs69.html

2 Kromatográfiás folyamat Kromatográfia elválasztási módszer. Kromatográfiában az állófázis és a mozgófázis között megoszlanak az anyagok megoszlanak egyensúlyi állandójuk szerint. A mozgófázis magával ragadja a vizsgálandó anyagot, amely így a beinjektálási ponttól a detektorig jut. Az állófázissal erősebb kölcsönhatással rendelkező anyagok később eluálódnak mint a gyengébb kölcsönhatással rendelkezők. Az anyagok vándorlásuk során egyre szélesebb tartományt foglalnak el.

3 Egy csúcs megoszlása az állófázis és mozgófázis között Az állófázisban lévő anyag lemarad a mozgófázisban lévőtől az anyagátadási ellenállás miatt

4 A csúcsok szélesedése a diffúzió miatt Az anyag kromatográfia során egyre szélesebb tartományt foglal el a diffúzió és az egyenlőtlen V alakú áramlás miatt.

5 Csúcsszélesedés az egyenlőtlen áramlás miatt

6 Csúcsok szélesedése az egyenlőtlen áramlás és az anyagátadási ellenállás miatt R. L. Snyder, J.J. Kirkland, Introduction into Modern Liquid Chromatography, Wiley, 1979

7 Kromatográfiás elválasztás modellezése

8 Elválasztás kisebb oszlopátmérővel vagy hosszabb oszloppal lehet javítani GC Chirasil-Dex 10 m SFC

9 Kromatográfiás csúcs

10 Csúcsalak formái

11 Kromatográfiás kifejezések Elméleti tányérszám N = 5,54 (t R /w h ) 2 Kapacitás arány k = t R ’/t 0 A csúcs Gauss görbe alakú

12 Az elérhető hatékonyság nem függ a mozgófázistól. M.L. Lee, Ph.D course A diffúzió és az anyagátadási ellenállás ellentétes hatással van a hatékonyságra, ezért a hatékonyságnak optimuma van az áramlás függvényében.

13 Kromatográfiás kifejezések Szelektívitás  = t R2 ’/ t R1 ’ Felbontás R s = 1,177 (t R1 -t R2 )/W h1 +W h2 ) Rs : 1,5 alapvonal felbontás

14 Felbontás csúcsarány összefüggés eltérő nagyságú csúcsoknál Nagyságrendekkel eltérő mennyiségű csúcsok pontos Kiértékeléséhez Rs >1,5 érték szükséges.

15 Nem kellően elvált csúcsok területének meghatározása bizonytalan V.R. Meyer, Chromatographia 40 (1995) 15.

16 Aszimmetrikus csúcsok területének meghatározása bizonytalan

17 A hegyesebb csúcsok jobb elválasztást adnak

18 Felbontás függése k, n és  értékétől Az ideális kromatográfiás paraméterek kompromisszumok eredménye. A mindennapi gyakorlatban fontos szerepet játszik felbontás növelése mellett az analízis idő csökkentése és a túlterhelés elkerülése is. P. Sandra, HRC 12 (1989) 82.

19 Túlterhelés hatása

20 Kis mintamennyiség is túlterhelheti a kromatográfiás rendszert GC Oszlop: 10 m x 0.1 mm CSP: Chirasil-Dex Vivő gáz: H 2 Hőmérséklet: 170  C Származék: ciklikus dikarbonát

21 Túlterhelés problémái

22 Kromatográfia felosztása

23 Kromatográfia felosztása oszlop szerint Töltetes oszlop kromatográfia Kapilláris oszlop kromatográfia Chip kromatográfia Vékonyréteg kromatográfia (TLC) Kromatográfia felosztása kölcsönhatások szerint Megoszlásos kromatográfia Adszorpciós kromatográfia Kizárásos, gél (exclusion) kromatográfia Ioncserés kromatográfia

24 Kölcsönhatások típusok megoszlásos kromatográfiában A HPLC és CE-ben az ionos kölcsönhatásoknak nagy a szerepe. Királis kromatográfiában a taszító kölcsönhatások fontos tényezők.

25 Chipek, mint kromatográfiás oszlopok Mars szondán használt kromatográf EKC

26 Kapillárisok a királis kromatográfiában Kapilláris: GC, SFC, CE, CEC Töltött: SFC, HPLC

27 Töltetes és kapilláris oszlopok összehasonlítása GC-ben A kapillárisok kisebb áramlási ellenállása miatt sokkal hosszabb oszlopokat használatát teszi lehetővé, ami nagyobb hatékonyságot és ezért jobb felbontást biztosít.

28 Különböző kölcsönhatási erők szerepe egyes kromatográfiás módokban Ideális kromatográfiás Módok egyes anyagokra GC Könnyenilló, hőstabil vegyületek HPLC Poláros, nehezen illó, hőre bomló vegyületek EKC Ionos vegyületek

29 Királis kromatográfia felosztása I Közvetlen módszer (direkt ) A szelektorok és a vizsgálandó anyagok kromatografálás közben alkotnak ideglenes diasztereomer asszociátumokat. A közvetlen módszernél a diasztereomer asszociátumok stabilitási különbsége eredményezi az elválasztást. Közvetett módszer (indirekt) A diasztereomer asszociátumokat kromatografálás előtt szintetizáljuk, és ezeket akirális állófázison analízáljuk

30 Királis kromatográfia felosztása II. Oszlop szerint: töltetes, kapilláris (üres cső), TLC és chip Mozgófázis szerint: GC, SFC, LC, EKC és CEC EKC és CEC a kapilláris elektroforézis (CE) és a kromatográfia kombinációja Szelektor helye szerint: királszelektív állófázis (CSP), királszelektív mozgófázis adalék (CMA)

31 A királis állófázis (chiral stationer phase, CSP) működési elve C. Welch et al., Review of Stereochemistry

32 A királis mozgófázis adalék (chiral mobile phase addtitive, CMA) működési elve) C. Welch et al., Review of Stereochemistry

33 Kromatográfia előnyei a királis analízisben Magas ee. (> 99.9%) esetén is pontos eredmény Nincs szükség optikailag tiszta standardokra Kis mintaszükséglet Egy analízis alatt több enantiomer pár is meghatározható Gyors módszer Mátrix komponensek zavarása kiszűrhető Széles lineáris tartományú módszer On-line kapcsolás a szerkezetazonosító módszerekhez Fejlett műszerezettség, automatizáltság

34 Kromatográfia előnye a királis elválasztásban GC Mátrixhatás kiküszöbölhető, Gyors módszer nyomnyi mennyiségek meghatározhatóak

35 Egy analízis alatt számos komponenst lehet meghatározni GC

36 A különböző kromatográfiás módok előnyei a királis analízisben TulajdonságGCSFCHPLCEKC Hatékonyság Analízis hőmérséklet Mozgó fázis hangolása / Analízis sebessége Érzékenység Kidolgozottság

37 Különböző kölcsönhatások szerepe az egyes királis kromatográfiás módokban TípusGCSFCHPLCEKC Diszperziós  -  Dipól - dipól Hidrogén-híd Ionos// Taszító

38 A királis kromatográfia általános szabályai Merev szerkezet nagy szelektivitást tesz lehetővé. Flexibilis szerkezet széles felismerési spektrummal rendelkezik. A z elválasztások túlnyomó része a hárompontos kölcsönhatásokra vezethető vissza. Királis centrumhoz közeli funkciós csoportok segítik az elválasztást. A taszító kölcsönhatásoknak nagy szerepe van. A szelektivitásoknak az alacsony analízis hőmérséklet kedvez.

39 A királis elválasztás energiaigénye és hőmérséklet függése ln α =  S +- (  S 0 sm )/R -  H +- (  H 0 sm )/RT  +- : különbség a két izomer (+ és -) között  sm : különbség a két fázis (álló és mozgó) között Az esetek 99%-ában kromatografálás hőmérséklet csökkentése exponenciálisan javítja az elválasztást. A hőmérséklet csökkentésesének az analízis ideje, hatékonyság, és a minták kromatografálhatósága szab határt. Az R s 1,5 eléréséhez 0,1kJ/mol kölcsönhatás energiakülönbség (α: 1,01) is elég lehet.

40 Enantiomereknek fordított az elúciós sorren- dje az entalpia és az entrópia tartományban

41 A flexibilis szelektrorok szelektívitása mérsékelt Flexibilis szelektorok (pl. CDk) mérsékelt szelektivitását nagy hatékonysággal lehet kompenzálni. Ezeket f ő leg kapilláris oszlopoknál alkalmazzák. Akár  = 1,01 is alapvonal elválást eredményez. GC

42 A merev imprinted állófázis nagy szelektívitást biztosít néhány enantiomer pár felé Imprinted állófázisok nagy anyagátadási ellenállással rendelkeznek ezért hatékonyságuk mérsékelt O. Brügemann Molecular Imprinted Mat. Adv. In Biochem Eng. 76 (2002) 127. CEC

43 Nyomnyi mennyiségek meghatározása nagy csúcs mellett, több nagyságrendet átfogva Kis csúcs elsőként elúciója ajánlott, hogy a nagy csúcs farka (tailingje) ne fedje el.

44 Fordított elúció CSP váltással

45 Kis csúcs előbb pontosabb eredményt ad

46 Reakció Dani reagenssel A reagens kiralitása meghatározza az elúciós Sorrendet. Péter A., D.Sc. tézisek 2004

47 Királis kromatográfiában leggyakrabban használt oszlopok jellemzői Tulajdonság Oszloptípus KapillárisTöltetes ElőnyNagy hatékonyságTerhelhetőség Oszlop hosszEKC: 0,05 –0,5 m GC: m 0,05 – 0,5 m R s > 1,5- höz szükséges  1,01-1,031,1-1,3 Alkalmazott CSPk és CMAk Kevésbé szelektív, gyors (ciklodextrinek) Nagy szelektivitású (cellulózok) Kromatográfiás módGC, SFC, EKCHPLC, SFC, CEC

48 Királis elválasztások javításának lehetőségei a kromatográfiában Hatékonyság javítása (oszlopméret, optimalizált fázisok) Szelektivitás javítása (akacsony analízis hőmérséklet, optimalizált fázisok, akirális származékképzés) Csúcsok elúciós sorrendjének megválasztása Megfelelő kromatográfiás mód kiválasztása összhangban a szelektorral és mintával

49 Enantiomerarány meghatározását zavaró hatások a kromatográfiában

50 Kromatográfia hátrányai a királis analízisben Mérsékelt terhelhetőség Szakaszos üzemmód Korlátozott szerkezeti információk

51


Letölteni ppt "Kromatográfia Balla József: A gázkromatográfia analitikai alkalmazásai, Abigél Bt., Budapest, 1997. Fekete Jenő: Folyadékkromatográfia, BME jegyzet, Budapest,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések