High Performance Liquid Kromatograph (HPLC) -järjestelmä on tärkeä kromatografian haara ja välttämätön erotus- ja analyysitekniikka nykyaikaisen kemian, lääketieteen, teollisuuden, maatalouden, hyödyketarkastuksen ja oikeudellisen tarkastuksen aloilla. Se käyttää nestettä liikkuvana faasina ja käyttää korkeapaineista infuusiojärjestelmää yksittäisen liuottimen, jolla on eri polariteetti, tai liuottimien, puskureiden jne. sekoituksia pumppaamaan kromatografiseen kolonniin, joka on varustettu tehokkaalla kiinteällä faasilla. Kun kolonnissa olevat komponentit on erotettu, ne menevät ilmaisimeen havaitsemista varten, jolloin saavutetaan tehokas, nopea ja herkkä näytteen analyysi.
Rakenneosat
Korkean suorituskyvyn nestekromatografiajärjestelmä sisältää pääasiassa nestesäiliöitä, korkeapaineinfuusiopumppuja, näytteenottimia, kromatografiakolonneja, detektoreja, tallentimia ja tietojenkäsittelylaitteita. Niistä korkeapaineinen infuusiopumppu on yksi koko järjestelmän ydinkomponenteista, joka vastaa liikkuvan faasin lähettämisestä kromatografiseen kolonniin vakaalla paineella ja virtauksella. Kromatografiakolonni on erottamisen avainkomponentti, joka on täytetty kiinteällä faasilla, jossa on erittäin hienojakoisia hiukkasia. Eri yhdisteiden jakautumiskertoimet kiinteän faasin ja liikkuvan faasin välillä ovat erilaisia, jolloin saavutetaan erottuminen. Ilmaisin muuntaa erotetut komponentit sähköisiksi signaaleiksi ja tulostaa käyrän ja tulokset tallentimen ja tietojenkäsittelylaitteen kautta.
Kuinka se toimii
Korkean erotuskyvyn nestekromatografiajärjestelmän toimintaperiaate perustuu kromatografian erotusperiaatteeseen, eli kun jokainen liikkuvaan faasiin liuennut komponentti kulkee stationaarifaasin läpi, sillä on eri kokoisia ja vahvuuksia vuorovaikutuksessa stationaarifaasin kanssa (adsorptio, jakautuminen, poissulkeminen ja affiniteetti) ja viipymäaika on erilainen kiinteässä faasissa toisen poistumisen jälkeen, niin sen kiinteässä faasissa. Erityisesti korkeapainepumppu tunkeutuu nesteen varastosäiliössä olevan liikkuvan faasin sisään järjestelmään, ja näyteliuos tulee liikkuvaan faasiin injektorin kautta ja ladataan kromatografiseen kolonniin liikkuvan faasin virratessa. Koska näyteliuoksen komponenttien jakautumiskertoimet ovat erilaiset liikkuvassa faasissa ja paikallaan olevassa faasissa, siirrettäessä kahta faasia toistensa suhteen jatkuvan adsorptio-desorptio-jakautumisprosessin jälkeen sekoitettujen komponenttien välinen etäisyys avautuu vähitellen ja lopulta virtaa ulos kolonnista peräkkäin erillisinä yksittäisinä komponentteina. Ilmaisin muuntaa näytepitoisuuden sähköiseksi signaaliksi ja lähettää sen tallentimeen näytetietojen tulostamiseksi graafin muodossa.
Edut ja sovellukset
Korkean suorituskyvyn nestekromatografiajärjestelmällä on korkea erotustehokkuus, nopea analyysinopeus, hyvä havaitsemisherkkyys ja kyky analysoida ja erottaa termisesti epästabiileja fysiologisesti aktiivisia aineita, joilla on korkea kiehumispiste ja joita ei voida höyrystää. Sen käyttöalue on laaja, eikä sitä läheskään rajoita analyyttisten kohteiden haihtuvuus ja lämpöstabiilisuus. Lähes kaikki yhdisteet, mukaan lukien korkea kiehumispiste, polaarisuus, ioniset yhdisteet ja makromolekyyliset aineet, voidaan analysoida ja määrittää korkean suorituskyvyn nestekromatografialla. Farmasian, perinteisen kiinalaisen lääketieteen ja perinteisen kiinalaisen lääketieteen, elintarviketieteen ja -teknologian aloilla korkean suorituskyvyn nestekromatografiajärjestelmiä käytetään laajalti lääkeanalyysissä, kiinalaisen lääketieteen sormenjälkitutkimuksessa, torjunta-ainejäämien havaitsemisessa, elintarvikkeiden ravitsemuskomponenttianalyysissä jne.
Kehityssuuntaukset
Modernin biotekniikan ja lääketeollisuuden nopean kehityksen myötä myös korkean suorituskyvyn nestekromatografiajärjestelmiä kehitetään ja parannetaan jatkuvasti. Nykyinen kehitystrendi on kallistua kohti biokemiallista ja lääkeaineanalyysiä ja -valmistetta sekä kehittää tehokkaampia, herkempiä ja nopeampia erotus- ja analyysimenetelmiä. Samaan aikaan liikkuvien faasien korkean kulutuksen ja myrkyllisyyden ongelmiin vastataan aktiivisesti etsitään myös ympäristöystävällisiä ja kestäviä vaihtoehtoja.
Yhteenvetona voidaan todeta, että korkean suorituskyvyn nestekromatografiajärjestelmillä on yhä tärkeämpi rooli nykyaikaisen tieteen ja teknologian alalla ainutlaatuisten erotus- ja analyysiominaisuuksiensa ja laajojen käyttömahdollisuuksiensa ansiosta.
