Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Kromatográfiás módszerek
Advertisements

Királis Technológiákat Fejlesztő Kft Budapest, Rumbach S. 7. Telefon: Fax: web:
Kromatográfiás módszerek
ELVÁLASZTÁSTECHNIKAI MÓDSZEREK ELMÉLETE ÉS GYAKORLATA V.
Vízminőségi jellemzők
Készítette: Móring Zsófia Vavra Szilvia
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Mikronalalitikai kurzus elválasztástechnika
Elválasztástechnika2009Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Mikronalalitikai kurzus aminosav analízis
Elválasztástechnika2012Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
ELVÁLASZTÁSTECHNIKAI MÓDSZEREK ELMÉLETE ÉS GYAKORLATA VII.
Műszeres analitika Kromatográfia
Bioaktív komponensek kimutatása növényi mintákból
Redoxi-reakciók, elektrokémia Vizes elektrolitok
Sav-bázis egyensúlyok
SÓOLDATOK KÉMHATÁSA PUFFEROLDATOK
Tswett első kromatogramja
FOLYADÉKKROMATOGRÁFIA
Kapilláris elektroforézis
Többdimenziós kromatográfia
Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei
1 Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek.
Heterogén kémiai egyensúly
Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban
HS-GC-MS Hámornik Gábor Koványi Bence Simó Zsófia Szabó Eszter
Gélelektroforézis Molina Csaba.
Műszerezettség és mintaelőkészítés kapcsolat
Reakciók vizes közegben, vizes oldatokban
ELVÁLASZTÁSTECHNIKA V.
TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI
TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnika2012Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
Elválasztástechnika2011Eke Zsuzsanna Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1.
ELVÁLASZTÁSTECHNIKA 1.
KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA
Vizsgaidőpontok – Elválasztástechnika (kv1c1lv1)
Többatomos molekulák Csak az atomok aránya adott a molekulán belül
Bioszeparációs technikák ELVÁLASZTÁSTECHNIKA
Kőolaj eredetű szennyezések eltávolítása talajból
Elválasztástechnika2011Kremmer Tibor, Eke Zsuzsanna Vizsgaidőpontok (kv1n1lv1) DátumKezdésHelyszínMegjegyzés dec : Az etr-ben dec. 19-ére.
A K V A R I S Z T I K A Főbb témakörök - a víz - a hal
A Föld vízkészlete.
Nagy hatékonyságú folyadékkromatográfia
Elválasztástechnika előadás Dr. Kremmer Tibor, Dr. Torkos Kornél Vizsgaidőpontok – Elválasztástechnika (kv1c1lv1) DátumKezdési.
Folyadék-kromatográfia Mozgófázis: folyadék (eluens) Állófázis: szilárd v. folyadék Csoportositás : Állófázis geometriája szerint Oszlop-kromatográfia.
Műszeres analitika környezetvédelmi területre
Elválasztás-technika alkalmazása nélkül nincs modern kémiai analízis!
Analitikai Kémiai Rendszer
Analitika OKTÁV tanfolyam részére 2016
Méréstechnika 1/15. ML osztály részére 2017.
Méréstechnika 1/15. ML osztály részére 2017.
IONCSERÉS KROMATOGRÁFIA
Előadás másolata:

Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium kv1n1lv1 Bemutatkozás

Tételek A kromatogram és kromatográfiás csúcs főbb jellemzői, tányérelmélet A gázkromatográfiás rendszer felépítése, a gázkromatográfia állófázisai Mintabevitel a gázkromatográfiában A gázkromatográfia mozgófázisai, sebességi elmélet Gázkromatográfiás detektorok (kivéve MS) Tömegspektrometriás detektálás a gázkromatográfiában Minta-előkészítés Elektromigrációs módszerek A HPLC-s rendszer felépítése, az egyes elemek szerepe és működése A folyadékkromatográfiás állófázisok fajtái, jellemzése A folyadékkromatográfiás mozgó fázisok és a gradiens elúció Normál fázisú folyadékkromatográfia Fordított fázisú folyadékkromatográfia MIP, affinitáskromatográfia és gélkromatográfia, HIC, HILIC Ionos összetevők elválasztására alkalmas folyadékkromatográfiás módszerek Folyadékkromatográfiás detektorok (kivéve MS) Tömegspektrometriás detektálás a folyadékkromatográfiában

Izokratikus ill. gradiens elúció tR (min) mAU GRADIENS tR (min) mAU

Gradiens elúció

Performance Parameters for HPLC pumps: Flow Precision Flow Range Pump summary The pump is the most critical piece of equipment for a successfully operating HPLC. Performance Parameters for HPLC pumps: Flow Precision Flow Range Delay Volume Pressure Pulse Composition Precision

MIP-Molecularly Imprinted Polimer Célvegyület Célvegyület Monomerek Elrendeződés Polimerizáció (UV vagy T) Célvegyület Extrakció MIP - célvegyület

Affinitás kromatográfia Állófázis (mátrix) 90%-ban agar-agar gél, a többi sephadex gél, cellulóz származékok vagy egyéb polimer. ligandum távtartó + + + + + + + +

Nincs kölcsönhatás a minta-molekula és az állófázis között!! Gélkromatográfia Gél szemcse Pórusok (dp> 100A) Állófázis a kolonnában Nincs kölcsönhatás a minta-molekula és az állófázis között!! Eltérő méretű molekulákból álló minta

Teljes áteresztési tartomány Mérési tartomány Gélkromatográfia Teljes kizárási tartomány- az a nagyobb molekulaméret amelynél nincs visszatartás (holt térfogat); Mérési (működési) tartomány - az a molekulaméret, amelynél van visszatartás; Teljes áteresztési tartomány – nagyon kis molekulák, amelyek teljesen átjárják a pórusokat (a retenciós idő konstans); Teljes áteresztési tartomány Mérési tartomány Teljes kizárási tartomány lgM V (ml)

Ismétlés vége

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia Ionpárképző reagens (Quaterner alkil ammónium só) N+ Ion-párképző só [Molekula ION]- Mérendő komponens ionos formája C18 szilárd fázis N+ [Molekula ION]-

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia Ionpárképző reagens (Alkil szulfonsav só) Ionpárképző só S O O- [Molekula ION]+ Mérendő komponens ionos formája C18 szilárd fázis O S [Molekula ION]+ O- Esetleg: CF3COO-; BF4-; ClO4-, PF6-

Ionpárképző mechanizmus (ioncserés modell) Na+ [ION]+ SO3-Na+ SO3- SO3-Na+ Módosított állófázis C18 szilárd fázis

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia Az RP-IP_HPLC-ben változtatható paraméterek: Ionpárképző koncentrációja; Ionpárképző jellege (típusa, lánc hossza, stb.) Szerves modifikátor típusa, mennyisége; Puffer koncentrációja, pH-ja; Idegen só koncentrációja;

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia – a szerves fázis hatása

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia – ionpárképző típusa

Ionpár fordított fázisú folyadékkromatográfia – ionpárképző típusa Idegen só hatásáról Tóninál van ábra

Ioncserés folyadékkromatográfia

Ioncserés folyadékkromatográfia Ioncsere: ha az állófázis állandó töltéssel rendelkezik; Ioncserélő kapacitás: megkötött ellentétes ion mennyiség egységnyi tömegű tölteten (mmol/g vagy mekv./g); „Ioncserélő gyanták” Ionkizárásos kromatográfia Ionkromatográfia

AMFOTER (kevert) TIPUSOK Ioncserélő töltetek KATION CSERÉLŐK Negatív töltésű funkcionális csoportokkal (szulfonil, karbonil, PO4-) ANION CSERÉLŐK Pozitív töltésű (primer, vagy szubsztituált, szekunder, tercier, kvaterner amino, imino, guanidil, stb.) funkcionális csoportokkal AMFOTER (kevert) TIPUSOK Pozitív és negatív töltésű funkcionális csoportokat tartalmazó komplex szerkezettel ERŐS - GYENGE IONCSERÉLŐK DISSZOCIÁCIÓ FOKA (pKA, pKK, pKI) SZERINT „TENTACLE” ELV - KAPACITÁS !

Ionkizárásos folyadékkromatográfia Állófázis: nagy ioncserélő kapacitású anion vagy kation cserélő gyanta; Eluens: puffer (ritkán kis szerves oldószer tartalommal); Alkalmazásai: fermentlevek, szeszesital, üdítőital gyártás (cukrok, savak, alkoholok elválasztása) HOOC-R HO-R Cukor SO-3 SO-3 -OOC-R pórus

Állófázis: kis ioncserélő kapacitású anion vagy kation cserélő gyanta; Ionkromatográfia A szervetlen anionok, kationok vagy vízben oldódó szerves savak és bázisok meghatározására használjuk Állófázis: kis ioncserélő kapacitású anion vagy kation cserélő gyanta; Eluens: puffer; Detektor: vezetőképesség (elektrokémiai) ionelnyomó után.

Ionkromatográfia Hordozó Típus Üveggyöngy ioncserélő bevonattal Jellemzők Üveggyöngy ioncserélő bevonattal Filmszerű (37-44 mm) Gyors elválasztás, közepes hatékonyság, kis kapacitás, pH 2-8, szárazon töltik, könnyen beszennyeződik Szilikagél alapú Mikropórusos (10 nm) Közepes gyorsaság, leghatékonyabb, pH 2-8, pépes töltés Polisztirol Lassú, kis hatékonyságú, jó kapacitás, pH 0-12, pépes töltés

Visszatartást befolyásoló tényezők: Ionkromatográfia Visszatartást befolyásoló tényezők: Növekvő pH Nő a savak ionizációja – nő a visszatartás; Csökken a bázikus vegyületek ionizációja – gyorsan eluálódnak; Puffer erősség nő Ioncserélő felületeken megnő a versengés – csökken a retenció; Nő a hőmérséklet Egyensúly kedvez a mozgó fázisnak – csökken a retenció.

Ionkromatográfia

Szupresszió előtt Vezetőképesség mS Szupresszió után Idő (min) Ionkromatográfia Szupresszió előtt Szupresszió után Vezetőképesség mS Idő (min)

Az ionelnyomóban lejátszódó folyamatok (eluens NaHCO3): Ionkromatográfia Szupresszió ioncserés oszloppal (Regenerálni kell!!) cél: a mozgófázis vezetőképességének csökkentése (S/N növelése) Cl- meghatározása    Az ionelnyomóban lejátszódó folyamatok (eluens NaHCO3): Gyanta-H+  + Na+ HCO3  --> Gyanta-Na+  + H2CO3 Gyanta-H+  + Na+ Cl-       -->  Gyanta-Na+  + HCl A mozgófázis vezetőképessége jelentősen csökken, az elválasztott ion vezetőképessége a Na ion (50 S*Cm2/equiv.) H ionnal (350 S*cm2/equiv.) történő cseréjével jelentősen megnő. Na+ meghatározása    Az ionelnyomóban lejátszódó folyamatok (eluens HCl): Gyanta-OH- + H+ Cl-  -->  Gyanta-Cl- +   H2O Gyanta-OH- + Na+ Cl- --> Gyanta-Cl- +   Na+ OH- A mozgófázisból víz lesz, a mintában pedig lecseréljük a Cl- (76 S*cm2/equiv) ionokat OH- ionokra (198 S*cm2/equiv).

Alkalmazás (Anion referencia oldat); 0,5M Na2CO3 és NaHCO3 Ionkromatográfia Alkalmazás (Anion referencia oldat); 0,5M Na2CO3 és NaHCO3 IonPac® AS14; 4*250mm oszlop és IonPac® AG14; 4*50mm előtétoszlop

Alkalmazás (vízminta); 0,5M Na2CO3 és NaHCO3 Ionkromatográfia Alkalmazás (vízminta); 0,5M Na2CO3 és NaHCO3 IonPac® AS14; 4*250mm oszlop és IonPac® AG14; 4*50mm előtétoszlop

Ionkromatográfia

IONCSERÉLŐ KROMATOGRÁFIÁS ELVÁLASZTÁSA Ionkromatográfia 21 TERMÉSZETES AMINOSAV IONCSERÉLŐ KROMATOGRÁFIÁS ELVÁLASZTÁSA Dionex DC-6A ANIONCSERÉLŐN (30X0,46 cm) 3 LÉPÉSES Na-citrát gradiens DETEKTÁLÁS: NINHIDRIN (post-column)

Hidrofób kölcsönhatású kromatográfia (Hidrophobic Interaction Chromatography, HIC)

Hidrofób kölcsönhatású kromatográfia

Hidrofób kölcsönhatású kromatográfia

Mindkét technikában közös és jellemző: HIC vs. RPC Mindkét technikában közös és jellemző: - Az álló fázis a hordozóra kötött apoláris ligandum. - A szorpció oka a hidrofób (apolárIs) kölcsönhatás. - A retenciót döntő módon a hidrofóbicitási viszonyok határozzák meg. - Alkalmasak fehérjék elválasztására.

HIC vs. RPC KÜLÖNBSÉGEK: - A HIC liganduma gyengébben apoláris, kisebb a felületi koncentrációja. A HIC esetén sokkal gyengébb a szorpció, a fehérje natív formában (folded) marad, kisebb a denaturáció esélye. A RPC esetében az erős szorpció megszüntetheti az eredeti struktúrát (unfolding), itt a retenciót elsősorban az elsődleges szerkezet hidrofób jellege határozza meg. - A RPC esetében a fehérje spontán kötődik a ligandumhoz. Az elúciót szerves oldószer adagolása okozza. A HIC esetében a fehérje kötődése a tölteten és a retenció mértéke a kozmotróp só adagolásával érhető el. Az elúció a só negatív koncentráció gradiensének eredménye. A RPC esetében a hidrofób kölcsönhatásért döntően az álló fázis (ligandum) felelős, a HIC esetében az áramló fázis (eluens) a domináns tényező

Hidrofil kölcsönhatású folyadékkromatográfia (Hidrophilic Interaction Liquid Chromatography; HILIC)

(A víz az erős oldószer !!!) HILIC Állófázis: mint a normál fázisú kromatográfiában Eluens: mint a fordított fázisú kromatográfiában 3-40% vízzel (A víz az erős oldószer !!!) Alkalmazásai: RP-hez túl poláros, nehezen visszatartható komponensek elválasztására

Detektorok

A detektorok legfőbb jellemzői Szelektív – univerzális Dinamikus tartomány Linearitási tartomány Érzékenység Destruktív – nem destruktív

Komponensek tulajdonságát észlelik A folyadékkromatográfiás detektorok Komponensek tulajdonságát észlelik UV- látható abszorbancia detektor (UV- VIS) Fluoreszcenciás detektor (FLD) Elektrokémiai detektor (ECD) Radiokémiai detektor (RD) Tömeg detektorok (MSD) Előnyök: specifikusság, érzékenység, szelektivitás Hátrányok: minden vegyület más (pl. más UVmax)

Mozgófázis tulajdonságát észlelik A folyadékkromatográfiás detektorok Mozgófázis tulajdonságát észlelik Törésmutató detektor (RID) Vezetőképesség detektor (CD) Fényszórásos detektor (LSD) Előnyök : nagyon sok komponensre – majdnem univerzális Hátrányok: zaj, érzékenység

Alapelv: Lambert-Beer törvény UV-VIS detektor Alapelv: Lambert-Beer törvény

UV-VIS detektor Chromophore Amine Ethylene Ketone Ester Aldehyde Carboxyl Nitro Phenyl Naphthyl - NH - C = C - C = O - COOR - CHO - COOH - NO 195 190 205 210 200-210 310 202, 255 220, 275 max(nm) 2 - Structure

UV-VIS detektor – UV spektrum Abszorbancia (mAU) Benzamidofenol Paracetamol Kromatográfiás elválasztás; Minél magas hullámhossz annál szelektívebb  max pH függése oldószerek, adalékok UV elnyelése 280 nm 4 3 2 1 200 250 300 350 400 Hullámhossz (nm)

UV-VIS detektor – UV Cutoff Solvent UV Cutoff (nm) Acetonitrile 190 UV cutoff is the wavelength at which absorbance equals 1, measured in a 1 cm cell with air as a reference. Water 190 Cyclohexane 195 Hexane 200 Methanol 210 Ethanol 210 Diethyl Ether 220 Dichloromethane 220 Chloroform 240 Carbon Tet 265 Tetrahydrofuran 280 (220) Toluene 285

VWD – Variable Wavelenght detector lencse tükör Diffrakciós rács tükör deutérium lámpa A diffrakciós rács monokromatikus fényt állít elő tükör A monokromatikus fényt megosztjuk a referencia és minta fotodióda között Fénynyaláb osztó Átfolyó cella tükör Minta fotodióda Az intenzitásbeli különbséget a cellában történő abszorbancia okozza

Diódasoros detektor – DAD, Diodarray detector Diode Array Grating Optical Slit Detector Flow Cell Homium Filter Achromatic Lens UV Lamp Vis Lamp

Deutérium lámpa tesztje

On-line spektrum Wavelength Time Absorbance Spectra

Csúcstisztaság Peak with time marker for spectra selection Spectral differences at different points of peak elution Peak with time marker for spectra selection