Elválasztástechnikák

(Ultra)centrifugálás Elektroforézis Tömegspektrometria Kromatográfia (Ultra)centrifugálás Elektroforézis Tömegspektrometria (Михаил Цвет 1903; Varsó Cholnoky és Zechmeister, Pécs; a „magyar maffia”: Kováts Ervin, Halász István, Detre László, Horváth Csaba) (Theodor Svedberg) (Arne Tiselius)

The Svedberg és Arne Tiselius (Uppsala, Svédország) The Svedberg Arne Tiselius 1930 ultracentrifuga „free boundary electrophoresis” Nobel díj, 1926 Nobel díj, 1948

A módszerek közti hasonlóság Erő hatására vándorló komponensek A komponensek vándorlási sebessége a tulajdonságuktól és a komponenseket körülvevő közeg tulajdonságaitól függ A vándorlási sebességben jelentkező különbség lehetővé teszi az egymástól való elválasztást

Az erő Kromatográfia: nyomáskülönbséget előidéző erő Centrifugálás: centripetális erő ellenereje/gravitáció Elektroforézis: elektromos térerő Tömegspektrometria: elektromos térerő

A mintakomponensek Kromatográfia: oldható vagy gázhalmazállapotba vihető komponensek (méret-határ) Centrifugálás: oldható komponensek (méret-határ) Elektroforézis: töltéssel rendelkező és töltés nélküli komponensek Tömegspektrometria: töltéssel rendelkező részecskék

A közeg Kromatográfia: mozgó és állófázis Centrifugálás: oldószer Elektroforézis: háttérelektrolit (esetenként bonyolult keverék) Tömegspektrometria: vákuum (mágneses tér, elektromos tér)

A kromatográfia

Meghatározások Nyomáskülönbség hatására mozgó folyadékban/gázban oldott (elegyített) komponens(ek) vándorlása, amelynek során az álló fázissal a komponens(ek) időlegesen kölcsönhatásba lépnek, és ezáltal a mozgó fázistól „elmaradnak” (ez a visszatartás, „retenció” jelensége) A retenció következtében kialakuló átlagsebesség az anyagra jellemző (minőségi információ) Makroszkópikusan a retenciós jelenségek következtében a kromatográfiát a vizsgálandó komponensnek az álló és mozgó fázis közötti „megoszlás”-ával is szokták jellemezni.

A kromatográfia első „pillanata” Михаил Цвет Mikhail Tswett (1872-1919) növényi pigmentek elválasztása (Varsó, orosz származású botanikus) porított alumínium-oxid oszlopon színes csíkok chroma szín(es) graphein írni kromatográfia szín(es)-írás

A kromatográfia néhány további „pillanata” 1930 és 1972 között 12 Nobel díj kromatográfiával kapcsolatos kutatásokért (Kuhn 1937, Karrier 1938, Ruzicka 1939, Tiselius 1948, Martin és Synge 1952, …) Zechmeister László és Cholnoky László (1937, Pécs) az első, kromatográfiáról szóló könyv Kováts Ervin (retenciós) index a gázkromatográfiában Horváth Csaba az első HPLC készülék

A kromatográfiás eljárások csoportosítása a mozgó (és álló) fázis alapján folyadék és gázkromatográfia a kivitelezés technikája alapján planár (sík), oszlop (töltött és nem töltött) a kölcsönhatás (elválasztás) mechanizmusa szerint adszorpciós, megoszlásos, ioncsere affinitás, hidrofób, királis, egyéb kölcsönhatáson alapuló méret-kizárásos (ideális esetben nincs kölcsönhatás)

A kromatográfiás eljárások csoportosítása a mozgó (és álló) fázis alapján folyadék és gázkromatográfia a kivitelezés technikája alapján planár (sík), oszlop (töltött és nem töltött) a kölcsönhatás (elválasztás) mechanizmusa szerint adszorpciós, megoszlásos, ioncsere affinitás, hidrofób, királis, egyéb kölcsönhatáson alapuló méret-kizárásos (ideális esetben nincs kölcsönhatás)

A kromatográfiás eljárások csoportosítása a mozgó (és álló) fázis alapján folyadék és gázkromatográfia a kivitelezés technikája alapján planár (sík), oszlop (töltött és nem töltött) a kölcsönhatás (elválasztás) mechanizmusa szerint adszorpciós, megoszlásos, ioncsere affinitás, hidrofób, királis, egyéb kölcsönhatáson alapuló méret-kizárásos (ideális esetben nincs kölcsönhatás)

Sík (planar) kromatográfia

Két dimenziós vékonyréteg kromatográfia

Aminosavak két-dimenziós vékonyréteg-kromatográfiája

Vékonyréteg-kromatogramok kifejlesztése

Oszlopkromatográfia

Egyszerű oszlop-kromatográfia

Gázkromatográfiás kapilláris oszlop (kolonna)

A kromatográfiás eljárások csoportosítása a mozgó (és álló) fázis alapján folyadék és gázkromatográfia a kivitelezés technikája alapján planár (sík), oszlop (töltött és nem töltött) a kölcsönhatás (elválasztás) mechanizmusa szerint adszorpciós, megoszlásos, ioncsere affinitás, hidrofób, királis, egyéb kölcsönhatáson alapuló méret-kizárásos (ideális esetben nincs kölcsönhatás)

Adszorpciós kromatográfia

Megoszlásos kromatográfia

Ioncserélő kromatográfia (anion v. kationcserélő)

Az anioncserélő kromatográfia elválasztási mechanizmusa

Affinitás kromatográfia

Méret-kizárásos kromatográfia

„Gélszűrés” (molekulanagyság szerinti elválasztás)

Kromatográfiás elválasztó mátrixok szilikagél(-szemcsék) cellulóz (TLC) „alumina” (Tswett)

Kovalens ligandumkapcsolás szilikagél-szemcsékre

Kromatogram egy hullámhosszon felvéve További detektálási technikákról a későbbiekben szó lesz!

Detektálás spektrális detektorral

Kromatográfiás kiértékelés minőségi és mennyiségi analízis a jel (csúcs) nagysága, intenzitása arányos az anyagmennyiséggel adott komponensek mindig azonos sebességgel mozdulnak el