Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium

Az előadások a következő témára: "Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium"— Előadás másolata:

1 Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
kv1n1lv1 Bemutatkozás

2 Folyadékminta Célvegyületek Kevésbé illékonyak
Folyadék-folyadék extrakció (LL) Szilárd fázisú extrakció (SPE, MEPS, DPX, online …) Szilárd fázisú mikroextrakció (SPME) Keverőbabás extrakció (TWISTER) Membrán segített oldószeres extrakció (MASE) Diszperzív SPE

3 Szilárd fázisú extrakció (SPE)

4 Célvegyületek Kevésbé illékonyak Illékonyak Soxhlet extrakció (SE)
Szilárd minta Célvegyületek Kevésbé illékonyak Soxhlet extrakció (SE) Szuperkritikus fluid extrakció (SFE) Accelerated Solvent Extraction (ASE) Ultrahanggal segített szilárd-folyadék extrakció Mikrohullámmal segített extrakció (MWE) Mátrix-szilárd fázisú diszperzió (MSPD) Quechers Illékonyak Gőztéranalízis (HS, DHS) Szilárd fázisú mikroextrakció (HS-SPME)

5 Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe
QuEChERS Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe 10 g minta + 10 ml acetonitril+ISTD Intenzív homogenizáslás + NaCl, MgSO4 és citrátok (fázis szétválás, pH beállítás) Intenzív keverés ⇒ Nyers extrakt A szerves fázis egy részletének d-SPE tisztítása (MgSO4 +szorbens pl. PSA) Rövid keverés majd centrifugálás (esetleg védő reagensek mellett) ⇒ Végső extrakt M. Anastassiades, S. J. Lehotay, D. Stajnbaher, F.J. Schenck, JAOAC Int 86(2)

6 Ismétlés vége

7 Szükséges-e az egyensúly?
SHS, SPME, SBSE Szükséges-e az egyensúly? A t

8 Mérendő komponens illékonyságának növelése
Származékképzés Miért ? : Mérendő komponens illékonyságának növelése Mérendő komponens termikus stabilitásának növelése Retenciós tulajdonságok megváltoztatása Kimutatási határ csökkentése

9 Mit kell tudnia a származékképzési reakciónak? :
Megfelelő sebességgel játszódjon le Lehetőleg teljes legyen az átalakulás Egy mérendő komponensből lehetőleg egy termék keletkezzen Minta egyébkomponensei ne zavarjanak A reagens felesleg és a reakció melléktermékei ne zavarjanak

10 Leggyakrabban alkalmazott reakció típusok :
Származékképzés Leggyakrabban alkalmazott reakció típusok : Szililezés Acilezés Alkilezés Észteresítés …

11 Folyadék kromatográfia – HPLC

12 Varsói Természettudományi Társaság Biológiai Közleményei
A kezdet 1903 Varsói Természettudományi Társaság Biológiai Közleményei

13 HPLC vs. GC

14 Mérendő komponens hőstabilitása Elpárologtatás miatt kell
HPLC vs. GC Paraméter GC HPLC Mérendő komponens hőstabilitása Elpárologtatás miatt kell Az analízis általában szobahőmérséklet körül megy Mérendő komponens molekulatömege Jellemzően <700 Csak az oldhatóság jelent határt Mintaelőkészítés Végén illékony oldószer Szűrés kell, oldószer legyen az eluenssel elegyedő Áramlás Nyomás vezérelt Áramlási sebesség vezérelt Mozgófázis szerepe a szelektivitásban Nem jellemző Erősen befolyásol

15 A HPLC rendszer főbb részei

16 A HPLC rendszer főbb részei
Pumpa Gáztalanító Automata mintaadagoló Oszloptér Oldószerek Detektor

17 Mozgó fázis gázmentesítése
He sparging, on-line vacuum degassing, refluxing, vacuum filtration, ultrasonication

18 Kézi injektor Sample Loop Load - Inject Rear View Front View Inject

19 Sample Load Sample Inject Kézi injektor From Pump To column From Pump
Solvent in Sample in Solvent out To column From Pump Solvent in Solvent out Sample in To column Sample Inject

20 Pretreatment with automatic injection system:
Automata injektor Pretreatment with automatic injection system:

21 HPLC-s módszerek típusai
Mérendő komponens Módszer Állófázis Mozgófázis Semleges, gyenge sav, gyenge bázis Fordított fázisú C18,C8,C4, ciano, amino Víz/szerves Módosítók Ionos, savas, bázikus Inpárképzés C18, C8 Víz/szerves ionpárképzők Vízoldhatatlan Normál fázisú Szilika, ammino, ciano, diol Szerves Szervetlen ionok ioncsere ioncserélő Vizes puffer Nagy molekulatömegű Méretkizárásos Szilika Gélszűrés – vizes Gélpermeáció-szerves

22 Folyadékkromatográfia típusok – Állófázis/eluens
Normál fázisú folyadékkromatográfia (Normal-phase) NP-HPLC Fordított fázisú folyadékkromatográfia (Reverse-phase) RP-HPLC Fordított fázisú ionpár kromatográfia (Reverse-phase ionpair) RP-IP-HPLC Ioncserés folyadékkromatográfia (Ion-exchange chrom.) IC Méretkizárásos folyadékkromatográfia (Size exclusion chrom.) SEC Királis folyadékkromatográfia (Chiral chromatography) CC Affinitás folyadékkromatográfia (Affinity chromatography) AC

23 A vizsgálandó komponens és az állófázis között fellépő kölcsönhatások
Ionos (Ioncserés) Dipólus - Dipólus (Normál fázisú) Intermolekuláris erők, amelyek poláris molekulák pozitív és negatív dipólus momentumai között alakulnak ki; Dipólus - Indukált Dipólus (Normál fázisú) Dipólus momentummal nem rendelkező molekulákban poláris molekulák ideiglenesen dipólus momentumot indukálhatnak az elektronok szimmetrikus elrendeződését megbontva. Hidrofób (Fordított fázisú) Sztereospecifikus (Királis) --- Ezek mind kompetitív kölcsönhatások!!

24 Preparativ oszlop 40-100 mm i.d.
Oszlopgeometria Preparativ oszlop mm i.d. Félpreparativ oszlop 20 mm i.d. Félpreparativ oszlop 8 mm i.d. Analitikai oszlopok 3,0; 4 vagy 4,6 mm i.d. Mikro(bore)oszlopok 1 vagy 2 mm i.d. Kapilláris oszlopok mm i.d. acél vagy PEEK Gyors oszlopok 2,0- 4,6 mm i.d.

25 Nyomásesés a kolonnán:
Van Deemter egyenlet Nyomásesés a kolonnán: Dp- nyomásesés; f- kolonna áramlási ellenállása; - eluens viszkozitás; L- kolonna hossz; dp- töltet átlagos szemcseméret dp= 10 mm H dp= 5 mm dp= 3mm u (cm/sec)

26 A folyadékkromatográfiás állófázisok - szervetlen
FÉMOXIDOK: SiO2, Al2O3, CaO, MgO, BaO, TiO2, CeO2, ZrO2, SÓK: SZILIKÁTOK, Mg-Al szilikátok és egyéb összetett vegyületek (Florisil, földpátok, bentonit, kaolin, síkpor, agyag) KARBONÁTOK, SZULFÁTOK (Ca-Mg-karbonát, Ca-szulfát), FOSZFÁTOK (Ca-, Zr-, HIDROXI APATIT) NITRIDEK – BN PORÓZUS ÜVEG SZEMCSÉK (Controlled Pore Glass, CPG μm) CPG GLYCOPHASE (gliceropropilszilán réteggel) SZERVETLEN (SZILIKA) – SZERVES (POLIMEREK) KEVERT TÍPUSOK

27 A folyadékkromatográfiás állófázisok - szerves
SZÉN (aktív C, porózus grafitált karbon, PGC) POLISZACCHARIDOK (cellulóz, keményítő, porcukor) DEXTRÁN (keresztkötésekkel térhálósított gélek, Sephadex) AGARÓZ (agar-agar, agaropektin) POLIAMID POLIAKRILAMID (akrilamid - metilén bis-akrilamid kopolimer) POLIETILÉN IMINEK

28 Column Packing Materials - Silica
Silica Sols Xerogels Spherical Irregular Particles are 3-10 m in diameter for standard columns.