Вторите, пак, се поделени на. Хроматографија со тенок слој

МЗРФ

ДВСМУ

Катедра за општа, физичка и колоидна хемија

Есеј

Хроматографија со тенок слој. Примена во фармацијата

Заврши: ученик од група 201-Ф

Данилов Д.И.

Проверено од: Немов В.А.

Хабаровск, 2005

ПЛАН:

Вовед

Физичко-хемиска основа на TLC

Преградна хроматографија на хартија

Основи на тенкослојната хроматографија

сорбенти
растворувачи
подготовка на чинија
техника за примена на тест решенија

Хроматографија

Сушење на плочите.

Идентификација на одвоени супстанции

Примена на методот TLC во фармацијата

Квантитативно определување на тритерпенски сапонини со HPTLC користејќи скенирана дензитометрија
Проучување на липидниот и флавоноиден состав на примероци од некои видови од родот Chin (Lathyrus.)

Заклучок

Литература

Вовед

Тенослојната хроматографија (TLC, TLC) е еден од најкористените методи за хроматографска анализа, но најмалку популарна.
И покрај значителните недостатоци што постоеја до неодамна, тој е широко користен за квалитативна анализа на мешавините, главно поради неговата ниска цена и брзина на добивање резултати. Хроматографијата со тенок слој (TLC) првично беше развиена за одвојување на липиди. Иако хартиената хроматографија е побрза од хроматографијата во колона, нејзиниот недостаток е што хартијата може да се направи само од материјали базирани на целулоза, што ја прави несоодветна за одвојување на неполарни супстанции. Хроматографијата со тенок слој ги задржува сите предности на хартиената хроматографија, но овозможува користење на секој материјал кој може фино да се меле и потоа да формира хомоген слој. Тоа може да бидат неоргански материи како што се силика гел, алуминиум, дијатомејска земја и магнезиум силикат, како и органски супстанции како целулоза, полиамиди и полиетиленски прав.

Физичко-хемиски основи на тенкослојната хроматографија.

Основата на тенкослојната хроматографија е методот на адсорпција, иако се користи и преградна хроматографија.
Методот на адсорпција се базира на разликата во степенот на сорпција-десорпција на одвоените компоненти на стационарната фаза. Адсорпцијата се врши поради силите на Ван дер Волс, кои се основата на физичката адсорпција, полимолекуларната (формирање на неколку слоеви адсорбат на површината на адсорбентот) и хемисорпцијата (хемиска интеракција на адсорбентот и адсорбат).
Ефективните процеси на сорпција-десорпција бараат голема површина, што поставува одредени барања на адсорбентот. Со голема површина за раздвојување на фази, брзо се воспоставува рамнотежа помеѓу фазите на компонентите на смесата и се јавува ефективно раздвојување.
Друг тип што се користи во методот на тенкослојна хроматографија е преградна течна хроматографија.
Во преградната хроматографија, двете фази - мобилни и стационарни - се течности кои не се мешаат една со друга. Раздвојувањето на супстанциите се заснова на разликата во коефициентите на нивната дистрибуција помеѓу овие фази.
За прв пат, методот на хроматографија со тенок слој се најави како „Хроматографија на тенок слој на хартија“, која се заснова на методот на дистрибуција на раздвојување на компонентите.

Преградна хроматографија на хартија.

Поради фактот што хроматографската хартија што се користи во овој метод (посебни сорти на филтер-хартија) содржи вода (20-22%) во порите, како друга фаза се користат органски растворувачи.
Употребата на хроматографија на хартија има голем број значајни недостатоци: зависноста на процесот на сепарација од составот и својствата на хартијата, промени во содржината на вода во порите на хартијата кога се менуваат условите за складирање, многу мала брзина на хроматографија ( до неколку дена) и ниска репродуктивност на резултатите. Овие недостатоци сериозно влијаат на ширењето на хартиената хроматографија како хроматографска метода.
Затоа, појавата на хроматографија во тенок слој сорбент - тенкослојна хроматографија - може да се смета за природна.

Основи на тенкослојна хроматографија.

Во методот TLC, хроматографијата на супстанции се јавува во тенок слој на сорбент депониран на цврста рамна подлога. Раздвојувањето во овој метод главно се заснова на сорпција-десорпција.
Употребата на различни сорбенти овозможи значително да се прошири и подобри овој метод.
На почетокот на методот, плочите требаше да се направат независно. Но, денес главно се користат фабрички направени плочи, кои имаат прилично широк опсег на големини, медиуми и подлоги.
Модерна хроматографска плоча е направена од стакло, алуминиум или полимер (на пример политерефталат). Поради фактот што стаклената основа станува се помалку популарна (често се крши, невозможно е да се подели плочата на неколку делови без да се оштети сорбентниот слој, таа е тешка по тежина), најкористени се плочите со алуминиумска фолија. или полимери како бази.
За фиксирање на сорбентот се користат гипс, скроб, силика сол и сл. кои ги држат зрната сорбент на подлогата. Дебелината на слојот може да биде различна (100 или повеќе микрони), но најважниот критериум е дека слојот мора да биде униформа по дебелина каде било на хроматографската плоча.

Сорбенти

Најчестиот сорбент е силика гел.
Силика гел е хидрирана силициумска киселина, формирана со дејство на минерални киселини на натриум силикат и сушење на добиениот сол. По мелењето на сол, се користи дел од одредена големина на зрно (означено на плочата, обично 5-20 микрони).
Силика гел е поларен сорбент, во кој групите -OH служат како активни центри. Лесно ја апсорбира водата на површината и формира водородни врски.
Алумина. Алуминиум оксидот е слабо основен адсорбент и се користи првенствено за одвојување на слабо базни и неутрални соединенија. Недостаток на плочите од алуминиум оксид е задолжителното активирање на површината пред употреба во рерна на високи температури (100-150 0 C) и нискиот капацитет на адсорпција на слојот во споредба со силика гелот.
Дијатомејска земја е адсорбент добиен од природни минерали: дијатомејски земји. Сорбентот има хидрофилни својства, но помал капацитет на адсорпција на слојот во споредба со силика гелот.
Магнезиум силикат е помалку поларен од силика гел и обично се користи во случаи кога повеќе поларни адсорбенти не обезбедуваат ефективно раздвојување.
Целулоза - тенкослојните плочи обложени со целулоза се многу ефикасни во одвојувањето на сложените органски молекули. Адсорбентот се состои главно од целулозни зрна со дијаметар до 50 микрони, фиксирани на носач со скроб. Но, како и во хартиената хроматографија, подемот на предниот дел на растворувачот се случува многу бавно.
Во јонско-разменувачките хроматографски плочи, како адсорбент се користат јонско-разменувачки смоли кои содржат кватернарен амониум или активни сулфо групи вклучени во јонска размена. Тенослојната хроматографија со овој тип плочи се изведува со подвижни фази кои содржат силни киселини или алкалии. Овие плочи се ефикасни за одвојување на висока молекуларна тежина и амфотерични соединенија.

Горенаведените сорбенти се најчести, но покрај овие, постојат многу супстанции кои се користат како сорбенти. Тоа се талк, калциум сулфат, скроб итн.
Во исто време, дури и веќе споменатите сорбенти може да се модифицираат за да им дадат нови својства на сорпција (импрегнација на сорбенти со реагенси, на пример AgNO 3, создавање на плочи со обратна фаза). Токму оваа разновидност на можни фази со минимална цена овозможува да се користи TLC за хроматографија на огромен број супстанции.

Растворувачи

Во тенкослојната хроматографија, како мобилна фаза се користат или чисти материи (етил ацетат, бензен итн.) или мешавини на супстанции (системи) во одреден сооднос.
Изборот на мобилната фаза (систем) се врши според следниве правила:

· Изберете систем во кој одвоените компоненти имаат мала растворливост (ако растворливоста на супстанцијата е висока, тогаш супстанциите ќе се движат со предната страна, ако растворливоста е мала, тие ќе останат на почетокот). При преградна хроматографија или кога се користат обратни фази, растворливоста на супстанциите мора да биде поголема во мобилната фаза отколку во стационарната фаза.

· Составот на системот мора да биде константен и лесно да се репродуцира.

· Растворувачот или компонентите на системот не смеат да бидат токсични или дефицитарни.

· Системот мора целосно да одвои супстанции со слична структура, а разликите во Rf мора да бидат најмалку 0,05.

· Системот не треба да предизвикува хемиски промени во одвоените компоненти.

· Во избраниот систем, аналитите мора да имаат различни вредности на Rf и да бидат распоредени по целата должина на хроматограмот. Пожелно е вредностите на Rf да лежат во опсег од 0,05-0,85.

· При изборот на систем, потребно е да се земе предвид и природата на одвоените супстанции. Така, при хроматографија на супстанции со основни својства, системот не треба да има кисели својства и обратно.

Подготовка на чинии

При користење на купените плочи, тие прво мора да се подготват за хроматографија. Ова се должи на фактот дека адсорбентите на плочите за време на складирањето апсорбираат не само влага, туку и други супстанции содржани во воздухот. При користење на неподготвени плочи за време на процесот на хроматографија, се појавува фронт „нечистотија“ што може да пречи во одредувањето на супстанции со големи вредности на Rf, а некои супстанции, како што е водата, може да го променат составот на мобилната фаза, со што се менува добиената Вредности на Rf.
Прелиминарната подготовка на плочите се состои од ширење на плочите со чист растворувач до целата висина на плочата (метанол, бензен, диетил етер), проследено со сушење на плочата во рерна на температура од 110-120 0C за 0,5-1 час. На овој начин може да се подготват неколку чинии одеднаш и кога се чуваат на суво, затворено место, да ги задржат своите својства неколку месеци.

Техника за примена на решенијата што се проучуваат.

Како што се испостави, примената на супстанцијата за испитување не е толку комплицирана операција, но во исто време, во голема мера влијае на добиените резултати од хроматографијата.
Честопати, се проучуваат или течни аналити или раствори на цврсти материи, без прелиминарна подготовка на примерокот.
Затоа, секогаш е неопходно да се запамети голем број точки кои сериозно влијаат на резултатите од раздвојувањето.
Најважна е концентрацијата на применетите супстанции. Во TLC вообичаено е да се применат концентрации на раствор од околу 1%. Но, од друга страна, чувствителноста на методот овозможува да се одредат супстанции со многу помали концентрации.
Ако вкупната концентрација на компонентите во супстанцијата за испитување е непозната, или концентрацијата е позната, но овој тип супстанција сè уште не е хроматографија, потребно е да се утврди колку од испитуваниот раствор е доволен за висококвалитетна хроматографија. Постојат неколку техники за да се утврди ова.
Најпрво треба да нанесете неколку точки од хроматографираните раствори, еднакви по големина, но со различни количини (на пример, 1, 2, 5 μl) и по хроматографијата да ја проучите формата и големината на одвоените точки.
Значи, со правилна концентрација, обликот на одвоените супстанции е ист како обликот што се применува на стартната линија. Ако одвоените точки се поголеми од почетната точка, тогаш применетата концентрација е превисока. Појавата на „опашки“ и неправилниот облик на одвоени точки на плочата, исто така, може да укажуваат на висока концентрација, но може да бидат предизвикани од неправилно избран хроматографски систем или од хемиската интеракција на одвоените компоненти.
Со избирање на количината на нанесената супстанција и системот на растворувачи, можно е да се постигне целосно раздвојување до десет компоненти во супстанциите што се испитуваат на една плоча. Удобно е да се нанесат примероци на посебна маса со матрици и греење. Дамките се нанесуваат на „почетната линија“ 1-2 cm од долниот раб на плочата. Ова е неопходно така што кога плочата се спушта во системот, примероците не се раствораат во неа, а целата нанесена супстанција е подложена на хроматографија.
Примената на растворите се врши или со микрошприц или со градуирани капилари. Големината на нанесеното место не треба да надминува 4 mm. Ова се должи на фактот дека со поголема големина на место, промената на обликот се јавува под влијание на физичките сили, а границите на одвоените компоненти може да се преклопуваат.
Нанесувањето на супстанците за испитување на плочите не треба да биде придружено со уништување на сорбентот (што во голема мера влијае на квалитетот на раздвојувањето), затоа капката треба да се нанесува со допирање на иглата или капиларот до сорбентниот слој, а не со притискање. На големината на добиеното место влијае не само количината на растворот што се применува, туку и поларитетот на растворувачот и неговата точка на вриење. Значи, при нанесување на иста супстанција во различни растворувачи, добиената дамка во која се користел метанол како растворувач ќе биде поголема од дамката од раствор од хлороформ. од друга страна, кога подлогата се загрева, испарувањето на растворувачите ќе биде поинтензивно, а големината на дамката исто така ќе се намали.
Се разбира, полесно е да се користи фен за да се исушат дамките при нанесување, но само ако постои целосна доверба дека нанесените супстанции нема да оксидираат под влијание на топол воздух.
Растојанието помеѓу нанесените точки треба да биде околу 2 см.
Понекогаш за време на хроматографијата на плочите се забележува ефект на раб, како резултат на што дамките не се наоѓаат на иста линија, туку имаат форма на потковица или дијагонално. За да се елиминира овој ефект, секое место може да се „опреми“ со своја патека, одвојувајќи го применетиот примерок од другите со отстранување на линијата за сорбент. Ова најдобро се прави под линијар со остар предмет (како скалпел), но внимавајте да не отстраните премногу сорбент.
По нанесувањето на супстанците за испитување на плочата, неопходно е да се обезбеди целосно отстранување на растворувачите, бидејќи дури и мала содржина на растворувач во супстанцијата за испитување може да влијае на одвојувањето, па дури и да го промени составот на хроматографскиот систем.
Отстранувањето на растворувачите обично се врши со природно сушење на плочите 5-10 минути или со загревање со фен или во рерна.

Хроматографија

Тенослојната хроматографија има неколку методи, главно поврзани со типот на движење на растворувачите.

Асцендентна тенкослојна хроматографија

Опаѓачка тенкослојна хроматографија

Хоризонтална тенкослојна хроматографија

· Радијална тенкослојна хроматографија.

Асцендентна тенкослојна хроматографија

Овој тип на хроматографија е најзастапен и се заснова на тоа што предниот дел на хроматографскиот систем се издига по плочата под дејство на капиларните сили, т.е. предниот дел на хроматографскиот систем се движи од дното кон врвот. За овој метод се користи наједноставната опрема, бидејќи како хроматографска комора може да се користи секој контејнер со рамно дно и цврсто прицврстен капак што може слободно да се вклопи во хроматографска плоча.
Методот на асцендентна хроматографија со тенок слој има голем број на недостатоци. На пример, брзината со која предниот дел се крева долж плочата се јавува нерамномерно, т.е. во долниот дел е највисок, а како што се крева предниот дел се намалува. Ова се должи на фактот што во горниот дел од комората заситеноста на пареата на растворувачот е помала, па растворувачот од хроматографската плоча испарува поинтензивно, па неговата концентрација се намалува и брзината на движење се забавува. За да се отстрани овој недостаток, ленти од филтер-хартија се прикачени на ѕидовите на хроматографската комора, по кои растечкиот хроматографски систем ја заситува комората со пареа низ целиот нејзин волумен.
Некои комори за хроматографија се поделени на две фиоки на дното. Ова подобрување овозможува не само да се намали потрошувачката на системот за хроматограф (потребен е помал волумен за да се добие потребната висина на системот за хроматограф), туку и да се користи дополнителна кивета за растворувач што го зголемува притисокот на заситената пареа во комората.
Друг недостаток е потребата да се следи предната страна на растворувачот, бидејќи предната линија на растворувачот може да „избега“ до горниот раб. Во овој случај, повеќе не е можно да се одреди вистинската вредност на Rf.

Опаѓачка тенкослојна хроматографија

Овој метод на хроматографија се заснова на фактот дека предниот дел на хроматографскиот систем се спушта по плочата главно под влијание на гравитацијата, т.е. предниот дел на мобилната фаза се движи од врвот до дното.
За оваа метода, на горниот дел од хроматографската комора се прикачува кивет со хроматографски систем, од кој растворувач се доставува до хроматографската плоча со помош на фитил, кој тече надолу и пробната мостра се хроматографира.
Недостатоците на овој метод ја вклучуваат сложеноста на опремата. Овој метод главно се користи во хартиената хроматографија.

Хоризонтална тенкослојна хроматографија

Овој метод е најкомплексен во однос на хардверот, но најзгодно. Така, во хроматографската комора плочата се поставува хоризонтално и системот се напојува на едниот раб на плочата со помош на фитил. Предниот дел на растворувачот се движи во спротивна насока.
Има уште еден трик кој ви овозможува екстремно да ја поедноставите камерата. За да го направите ова, хроматографска плоча на алуминиумска основа е малку свиткана и ставена во комората. Во овој случај, системот ќе прима влез од двете страни истовремено. За таа цел се погодни само плочи со алуминиумска подлога, бидејќи пластичната и стаклената основа се „невиткување“, т.е. не ја задржува својата форма.
Предностите на овој метод го вклучуваат фактот дека во хоризонтална кивета, системот е заситен со испарувања многу побрзо, брзината на предната страна е константна. И кога се врши хроматографија на двете страни, предната страна не „бега“

Радијална тенкослојна хроматографија.

Радијалната тенкослојна хроматографија се состои од нанесување на супстанцијата за испитување во центарот на плочата и додавање на систем кој се движи од центарот до работ на плочата.

Сушење на плочите.

По процесот на одвојување на супстанциите што се испитуваат, плочите се сушат. Ова е исто така важен процес, бидејќи дури и ако има траги од растворувач на плочата, можно е да се добијат неточни хроматографски резултати.
Ако хроматографскиот систем содржел само компоненти со малку вриење, тогаш природното сушење за 3-5 минути е доволно. Ако системот содржи течности со висока температура (алкохоли, вода, органски киселини итн.), плочите мора да се сушат најмалку 10 минути или плочата мора да се стави во кабинет за сушење.

Идентификација на одвоени супстанции.

Исушената плоча е хроматограм на супстанциите што се испитуваат. Ако супстанциите се обоени, тогаш идентификацијата започнува со одредување на бојата на одвоените супстанции.
Но, во повеќето случаи, супстанциите што се одвојуваат се безбојни и едноставна визуелна споредба е невозможна.
За тенкослојна хроматографија, постојат неколку видови на квалитативна анализа (идентификација) на одвоени супстанции:

· Визуелни методи и определување на Rf на одвоени супстанции.

· Реакции на боја.

· Споредба со сведоци.

· Физичко-хемиски методи за идентификација.

Ајде внимателно да го разгледаме секој тип на квалитативна анализа во тенкослојната хроматографија.

Физички методи

Визуелните методи главно се користат за да се одреди локацијата на дамките од одвоените супстанции на хроматографската плоча. За да го направите ова, плочата се испитува и во видлива светлина и со користење на ултравиолетова светлина (главно светлина со бранова должина од 366 и 254 nm).
Ова е прва фаза на идентификација, на која се утврдува квалитетот на избраните услови и добиените хроматографски резултати.
Така, откако се утврди квалитетот на хроматографијата (отсуството на „опашки“ на одвоените супстанции или преклопувањето на нивните дамки, правилната форма и големина, отсуството на спојување на хроматографските траки итн.) и раздвојувањето е препознаено како погоден за понатамошно истражување, се одредува Rf на идентификуваните точки.

Rf вредност.

Еден од главните индикатори во TLC е индикаторот Rf. Овој параметар е аналогија на времето на задржување и зависи и од својствата на супстанциите што се одвојуваат, составот на мобилната фаза и сорбентот и од физичките параметри.
Вредноста на Rf се определува како однос на растојанието поминато од супстанцијата до растојанието поминато од предниот дел на растворувачот

Вредноста Rf е бездимензионална големина и има вредност од 0 до 1. Меѓутоа, во литературата често се среќаваат индикатори како hRf, Rf×100, кои се исти Rf, но се множат со 100, за да не работат со децимални вредности.
На вредноста на Rf не влијае растојанието што го минува предниот дел на растворувачот, меѓутоа, многу методи го опишуваат преминувањето на предната страна на растојание од 10 cm. Ова се користи само за да се олеснат пресметките на Rf.
Во пракса, на почетокот се одредува растојанието што го минува фронтот на растворувачот: од почетната линија (а не од работ на плочата) до местото каде што предниот дел се наоѓал на крајот на хроматографијата. Потоа се одредува растојанието од почетната линија до местото на одвоената супстанција. Ова е местото каде што големината на местото игра улога! На крајот на краиштата, ако дамката е кружна форма и мала големина, тогаш добиениот Rf има јасна вредност. И ако добиената точка е голема или неправилна во форма, тогаш при одредување на Rf на такво место, грешката може да достигне 0,1!
Во случај на преградна хроматографија, коефициентот на дистрибуција на супстанцијата и нејзиниот Rf е поврзан со односот:

Каде СпИ Сн- пресечни површини на подвижните и стационарни фази.
Како што гледаме, коефициентот на дистрибуција, со постојан однос Sp/Snе величина пропорционално зависна од Rf и може да се определи преку неа.

Реакции на боја.

Реакциите на боја во хроматографијата со тенок слој се користат исклучително широко. Тие служат не само за одредување на локацијата на одвоените компоненти (третман со сулфурна киселина, јодна пареа), туку и за одредување и на класата на супстанции и на идентификација (во присуство на поединечни реакции).
Овде нема да ја разгледаме оваа огромна разновидност на квалитативни реакции во боја; само ќе кажеме дека ако сите квалитативни реакции се совпаднат и добиените вредности на Rf на супстанцијата се совпаѓаат во три различни системи со податоци од литературата, супстанцијата е идентификувана. Иако, според мене, потребна е дополнителна потврда со истражување со помош на друг физички и хемиски метод.

Споредба со сведок.

При спроведување на студии на супстанции со очекуваниот состав, методот на хроматографија со сведок- позната супстанција. Овој метод се користи кога е тешко да се издржат условите за хроматографија, нема литературни податоци за Rf за овој систем или адсорбент, употреба на метод на градиент итн. И кога вршите реакции на боја, можете да ги споредите не само боите, туку и нијансите на супстанциите што се испитуваат и сведоците, што е исто така важно.
Од друга страна, овој метод бара дополнителни трошоци за сведоците.

Методи на квантитативна анализа

Квантитативната анализа во тенкослојната хроматографија има неколку типови, карактеризирајќи ја секоја фаза на развој на методот. Иако некои методи може да се користат само полуквантитативно, тие сè уште се користат во пракса.

Метод на визуелна споредба.Како што беше споменато погоре, интензитетот на бојата на дамката и нејзината големина зависат од количината на хроматографијата супстанција. Затоа, визуелната квантификација се заснова на неколку техники.
Метод на разредување. Овој метод се состои во определување за секоја супстанција на ограничувачката концентрација во која супстанцијата не може да се одреди со хроматографскиот метод. При хроматографија, супстанцијата за испитување се разредува додека не престане да се појавува на плочата.
Содржината на супстанцијата C одредена со овој метод се наоѓа со формулата:

Каде n-разредување, А- концентрацијата на супстанција во која не се појавува за време на хроматографијата.
Метод за одредување на површината на место.Ако се применуваат еднакви волумени на супстанци за испитување и сведоци, тогаш добиените површини по хроматографијата се пропорционални со логаритамот на концентрацијата на супстанцијата. S= a ln c+b

каде што a и b се емпириски коефициенти утврдени експериментално.
Ако местото на одвоената супстанција има остри граници, тогаш површината на местото може да се одреди со гравиметриски метод (отсечете ја точката и измерете ја), мерена со планиметар. Овој метод дава грешка до 10-15%.
Сепак, има голем број значајни недостатоци. Првата и најзначајна е тоа што на овој начин е можно да се одреди концентрацијата на супстанции кои се обоени или имаат флуоресценција во УВ регионот (254, 366 nm). Овој недостаток може да се отстрани со додавање на разни фосфори во сорбентот, што ја зголемува грешката во одредувањето.
Може да се користи и третман на плочи со супстанции во развој (реагенси) (на пример, употреба на филтер-хартија натопена во реагенс во развој, проследена со контакт со хроматографска плоча и дополнително определување на површината на развиената супстанција на неа). , но висока е и грешката при одредувањето.
Потребата за посигурен резултат на квантификација доведе до употреба на инструментални методи.
Метод на елуција. Овој метод се состои во тоа што одвоената супстанција се измива од сорбентот со растворувач и неговата концентрација се одредува со други методи - фотометриски, поларографски итн. Ова е прилично точен метод, но само ако одвоената супстанција е квантитативно изолирана. Поради високиот интензитет на трудот, методот се користи доста ретко и е неприфатлив кога има голем број примероци кои се проучуваат.
Фотографски методопределувањето се состои од фотографирање на плочи со одвоената супстанција и дополнително одредување на степенот на оцрнување со помош на дезинметри.
Радиографски методслично на фотометриското, со единствена разлика што се одредува поцрнувањето на плочата предизвикано од зрачењето на одвоената супстанција. Овој метод се користи само при определување на супстанции со означени атоми.
Фотодесинометриски методможе да се користи без да се изолира супстанцијата од плочата и се заснова на одредување не само на површината на местото, туку и на нејзиниот интензитет.
Ова е најточниот метод за одредување на концентрацијата на супстанции, бидејќи овозможува, при користење на графикони за калибрација, да се извршат прилично точни квантитативни определувања на сите одвоени супстанции (до 2-10%) директно на плочата за краток период од време.
Не е изненадувачки што со развојот на тенкослојната хроматографија, се зголемува употребата на дезинметри, се зголемува чувствителноста и, следствено, точноста на одредување на концентрацијата на издвоените супстанции и се приближува до точноста на течната хроматографија со високи перформанси.

Ориз. 1. Типична комора за развој на плоча за хроматографија со тенок слој

капак
стаклена комора
TLC плоча
сорбент
примерок сајт за апликација
растворувач

Типичен TLC хроматограм на метил естери на масни киселини.

На хроматограмот ФАМЕ= масни киселини метил естери = метил естри на масни киселини. Започнете= точка на нанесување на смесите што треба да се одвојат.

Хроматограмот е изведен на плоча сорбфил. Систем - бензен. Манифестација - јагленисување по прскање со сулфурна киселина.

Точка 1 - метил естри на масни киселини. Точка 2 - производи за метилација на обичните липиди.

Стрелкае прикажан правецот на движење на фронтот на растворувачот (системот). За време на хроматографијата, предниот дел на растворувачот се преселил до горниот раб на плочата.

Примена на методот TLC во фармацијата

Големото значење на хроматографските методи за фармацијата се должи на фактот што при производството на лекови во многу случаи е потребна прелиминарна изолација на природни или синтетички производи во нивната чиста форма. Анализите, исто така, често се засноваат на одвојување на мешавините во компоненти. Ајде да погледнеме два примери на употреба на методот TLC, докажувајќи ја неговата важност во анализата и производството на лековити супстанции.

КВАНТИТАТИВНО ОПРЕДЕЛУВАЊЕ НА ТРИТЕРПЕНСКИ САПОНИНИ СО HPTLC СО КОРИСТЕЊЕ НА ДЕНЗИТОМЕТРИЈА НА СКЕНИРАЊЕ

Тритерпенските сапонини (гликозиди) се активни состојки на многу лекови.

Повеќето од тековно користените методи за квантитативно определување на тритерпенските сапонини се засноваат на киселинската хидролиза на вторите со понатамошно определување на агликонот, најчесто со титриметриски, поретко со методи на спектрална анализа.

Ваквите методи, засновани на уништување на молекулите на сапонин, имаат голем број на недостатоци. Тие се долготрајни и не дозволуваат квантитативна проценка на односот на поединечните сапонини во вкупните препарати што содржат сапонин.

Во повеќето случаи, авторите обично се ограничуваат на квалитативна проценка користејќи го методот TLC, најпристапниот и наједноставниот хроматографски метод на анализа. Употребата на TLC за одредување на квантитативната содржина на компонентите е попречена од недостатокот на скенирање на дензитометри.

Оваа работа ги прикажува резултатите од квантитативното определување на TLC на некои тритерпенски сапонини, деривати на олеанолна киселина, во фармацевтски производи и екстракти од растителни материјали.

Избравме тритерпенски сапонини од манџуриската аралија (аралозиди) како објекти на проучување. чие квалитативно определување во различни предмети е опфатено во трудовите, како и тритерпен сапонини од шеќерна репка - супстанции со однапред утврдена фармаколошка активност. И двете се деривати на олеанолна киселина со мала (не повеќе од четири) количина на остатоци од шеќер, што укажува на нивното слично однесување во тенок слој сорбент

Збирот на аралозиди изолирани од таблетите Сапарал и збирот на сапонини од шеќерна репка изолирани од свежо собрани ризоми беа користени како стандарди. За нанесување на плочата, беа подготвени водени-алкохолни (80% етанол) раствори на сапонини кои содржат 0,4 - 2,0 mg/ml. Хроматографијата е изведена со користење на TLC плочи „Silufol“ (Чешка) 15 x 15 cm, „Armsorb“ за HPTLC (Ерменија) 6 x 10 cm и „Sorbfil“ (Русија) 10 x 10 cm. Висината на предниот пораст доволна за целосно раздвојување беше 10,6 и 6 cm, соодветно. Примероците беа нанесени со помош на микрошприц MSh-10 (Русија) на плоча загреана на 40 °C. Оптималниот волумен на применетиот примерок беше 3-5 µl. Примената беше спроведена во неколку фази така што дијаметарот на почетната точка не не надминува 2 мм.

Хроматографијата е изведена на температура од 20 - 25 °C. По завршувањето на елуцијата, плочите се сушат на воздух и се третираат со реагенс за откривање користејќи лабораториско стаклено шише со прскање. Скенирањето на зоните беше спроведено со помош на скенирање густинзитометар Shimadzu CS-9000 (Јапонија). Споредено е квалитетот на зоните добиени со хроматографија во трите најчесто препорачани елуциони системи: I. хлороформ - метанол - вода (30:17:3): II. n-бутанол - етанол - амонијак (7:2:5); III. n-бутанол - вода - оцетна киселина (4:5:1), горниот слој; IV. бензен - етил ацетат (1:1) ( за шеќер сапонини цвекло).

Како реагенси за откривање се користеше 25% алкохолен раствор на фосфотангстична киселина (дамки од малини од сапонини на бела позадина). најчесто се користи за квантитативни определувања на TLC на такви соединенија и 10% алкохолен раствор на фосфомолибдинска киселина, препорачан за развој на тритерпеноидни зони (зоните на сапонин се темно сини на жолта позадина). Во вториот случај, третирањето на плочите со пареа на амонијак овозможува обезбојување на позадината и зголемување на контрастот на дамките.

Како резултат на истражувањето, избрани се оптимални услови за хроматографскиот процес за дензитометриско определување. Armsorb за HPTLC беше препознаен како најдобар од трите типа на плочи. Високата ефикасност на процесот е олеснета со тенок (II0 µm) и униформен во фракциониот состав (5-10 µm) слој од силика гел, кој обезбедува добро одвојување и минимална ерозија на зоните дури и кога предниот дел на растворувачот се крева за 6 cm. Сорбфилските плочи се речиси исто толку добри како нив во способноста за одвојување. , но времето на елуирање за нив е речиси двојно подолго. Силуфолните плочи, со доволно висока стапка на елуција, овозможуваат раздвојување на компонентите по подолг хроматографски пат, што доведува до одредено заматување на зоните, но можна е и нивна употреба.

Елуцијата може да се изврши доста ефикасно во кој било од првите три системи за елуција. Јас давам добивка во времето, IV овозможува да се добие подобро раздвојување на сапонини од шеќерна репка од првите три.

И двата реагенси за откривање даваат прилично стабилно боење на зоните при скенирање во рок од 1 - 2 часа од моментот на развој. По овој период, сапонинските зони на плочите третирани со фосфонотангстична киселина ја менуваат бојата од темноцрвена во виолетова, што може да доведе до нарушување на резултатите од квантитативната анализа за време на скенирањето. Третманот со фосфомолибдинска киселина е попожелен во овој случај. Кога се чуваат на место заштитено од светлина, плочите со зони развиени со овој реагенс дадоа целосно репродуктивни резултати по неколку месеци од моментот на развој.

Границата за откривање на сапонини беше 5 μg во примерокот кога беше развиен со фосфотангстична киселина и 0,5 μg во примерокот кога беше развиен со фосфомолибдинска киселина. Третманот со пареа на амонијак овозможи да се намали границата за откривање на сапонини во вториот случај на 0,2 μg во примерокот.

Квантитативно определување на сапонини со TLC со помош на скенирана дензитометрија беше спроведено на Armsorb плочите (брзината на хроматографијата во овој случај беше 2 пати повисоко) или „Сорбфил“, во системите за елуција II и III (што содржи помалку токсични компоненти). Откривањето на зоната беше спроведено со 10% раствор на фосфомолибдинска киселина. Волуменот на примената мостра не е повеќе од 5 µl, висината на издигнувањето на предниот дел на елуентот е 6 cm, времето на елуирање е 30 - 60 минути. Бранова должина на скенирање λ = 675 nm. По обработката на плочите, сапонините на аралија и шеќерна репка се појавуваат во форма на три зони со различен интензитет.

Општ приказ на дензитограмите добиени за време на скенирањето е претставен на сл. 1.

Споредба на хроматограми на сапонини изолирани од таблетите „Сапарал“ (слика 1, а) и „Тинктура од аралија“ (Сл. 1,6) ни овозможува да забележиме различни соодноси 44

аралозиди А, Б и Ц, кои се дел од овие дозирани форми. Слична недоследност во односот на поединечните сапонини во суровините во зависност од условите за растење на растението беше забележана порано. Односот на сапонини во готови дозирани форми може лесно да се процени со помош на добиените дензитограми. Бидејќи хроматограмот покажува 3 зони што одговараат на сапонини, а дензитограмот, соодветно, има три врвови, областите на сите врвови беа сумирани при конструирањето на зависноста од калибрација. Грешката во овој случај беше помала отколку при вршење на пресметки врз основа на параметрите на врвот на една од компонентите, земајќи ја предвид варијабилноста на нивниот сооднос (сл. 2).

Ориз. I. Дензитограми добиени со скенирање на TLC плочи: А- Аралија сапонини изолирани од таблетите „Сапарал“; 6 - сапонини од тинктурата Aralia; В- сапонини од шеќерна репка. Вкупната содржина на сапонини во примерокот е 5 μg. А, Б, Ц- врвови на сапонини; 0 - почетна линија; ѓ- Линија на фронтот.

Ориз. 2. Калибрациска зависност на збирот на површините на пиконските сапонини во хроматограмот од нивната содржина во примерокот. / - аралија сапонини; 2 - сапонини од шеќерна репка. Оската на абсцисата е содржината на сапонини во примерокот (mcg), оската на ординатите е збирот на врвните површини (cm2).

Калибрациската зависност на збирот на врвните површини на дензитограмот од содржината на супстанцијата во примерокот е добиена со хроматографија на серија стандардни раствори со позната содржина на сапонин. Почетниот раствор беше подготвен со растворање на точно измерен дел од сапонини во 80% етанол, сушен до константна тежина. Подготвени се серија работни раствори со сериско разредување на почетниот раствор со 80% етанол. Содржината на сапонини во нив беше 0,04 - 2,0 mg/ml (0,2 - 10 μg во примерок со волумен на примерокот од 5 μl). Овој опсег на концентрација може да се смета за оптимален за скенирање. Минималната содржина на сапонин одредена со овој метод е 0,2 μg/мостра. Релативното стандардно отстапување во овој случај не надминува 0,03.

Добиените калибрациски зависности се нелинеарни, што е целосно во согласност со теоријата Кубелка-Манк, која ја зема предвид апсорпцијата и расејувањето на светлината од сорбентот. Во тесен опсег на ниски концентрации, зависностите може да се сметаат за линеарни (0,2 - 2,0 μg/примерок). Нелинеарниот дел од кривите може да се линеаризира со претворање на количината на супстанцијата во примерокот и површината на врвот во реципрочни големини и ја добива формата прикажана на сл. 3.

Ориз. 3. Зависност на реципрочната вредност на збирот на врвните површини на сапонини на хроматограмот (1/S 10 -1) од нивната реципрочна вредност на нивната содржина во примерокот (1/m - 10 -1). 1 -аралија сапонини; 2 - сапонини од шеќерна репка.

Користејќи ја добиената врска за калибрација, беше одредена содржината на сапонини во тинктурата Aralia. 5 ml тинктура беше разредена со 70% етанол во волуметриска колба од 25 ml. 5 μl од добиениот раствор се нанесени на почетната линија на плочите Армсорб.5 μl стандарден раствор на аралозиди со концентрација од 1 mg/ml (5 μg во мострата) се нанесени на соседната точка. обработени како што е опишано погоре.

Разликата помеѓу добиените резултати и резултатите од определувањето со помош на FS 42-1647-93 (5,3 mg/ml) беше 6 - 7% во насока на преценување, што може да се објасни со губење на сапонини за време на повеќефази пред- подготовка на примерокот со помош на FS (табела).

Методот опишан погоре беше користен за одредување на сапонини во таблетите Сапарал и во растителните суровини (корени од манџуриска аралија и ризоми од шеќерна репка) со прелиминарна исцрпна екстракција на сапонини од таблетите од суровините - 80% топол етанол. Отстапувањата од резултатите од определувањето според FS 42-1755 - 81 за таблети (0,040 g) се во истите граници како и за тинктурата (табела).

Така, докажана е можноста за брзо квантитативно определување на некои тритерпенски сапонини и деривати на олеанолна киселина во фармацевтските производи и растителните суровини со помош на методот HPTLC со последователна квантитативна проценка на добиените зони со помош на скенирана густинаметрија.

Резултатите од определувањето доста добро корелираат со резултатите од определувањето со FS. Техниката ви овозможува да го комбинирате определувањето на автентичноста на лековите со TLC (со FS) со последователно скенирање на зоните на компоненти на плочите и нивна квантитативна проценка. Хроматограмите добиени со скенирање овозможуваат и одредување на односот на поединечни сапонини во анализираните предмети.

Резултатите од квантитативното определување на аралозндс воCTofik-од аралија (I) и таблети "Saparal" (2) од THC користејќи скенирање dsnsptoietrnn /" = 0,95, и - 5,/=2,78,/=4

ПРОУЧУВАЊЕ НА ЛИПИДНИОТ И ФЛАВОНОИДЕН СОСТАВ НА ПРИМЕРОЦИ ОД НЕКОИ ВИДОВИ ОД РОДОТ ( Латирус .)

Од многу претставници на фамилијата на мешунките, како што се луцерката, лупинската детелина, веката, изолирани се флавоноиди кои имаат широк спектар на дејство: антиинфламаторно, заздравување на рани, васкуларно зајакнување итн. Од црвената детелина се изолирани изофлавони: биоханин А - 0,8% и формонетин - 0,78%, кои имаат естрогенска активност.

Го проучувавме составот на флавоноиди кај одредени видови од родот: сеидба ч. (I), члуговаја (II), ч. пролет (III), ч.шума (IV).

За можна употреба на липидниот комплекс во прехранбените адитиви и лекови, го проучувавме и целосниот фракционо состав на липидите во тревата и семките на брадата.

материјали и методи

Изолацијата на липидната фракција од суви суровини беше извршена според методот на Bligh and Dyer.

1,6 ml дестилирана вода се додава на примерок (0,2 g) од сув растителен материјал и се чува на ладно 24 часа. Потоа се додаваат 6 ml смеса од хлороформ - метанол (1:2) и се остава 3 дена, по што се центрифугира со 8 илјади вртежи во минута 15 минути. 2 ml вода и 2 ml хлороформ се додадени во проѕирниот супернатант. Добиениот 2-фазен систем беше одделен во одделна инка. Слојот на хлороформ беше измиен двапати со метанол и испаруваше до суво на ротационен испарувач. Остатокот се суши во вакуум исуикатор, потоа се разреди со хлороформ до концентрација од 10 mg/ml и растворот се чува во стабилизиран хлороформ на + 4°C.

Квалитативната анализа на липидната фракција беше спроведена со користење на методот TLC на плочите Kieselgel 60 (254) во следните системи на растворувачи:

А. За неутрални липиди: 1) Хексан - бензен (9:1); 2) Хексан - естер - оцетна киселина (90:10:1).

Б. За поларни липиди (фосфолипиди): 1) хлороформ - ацетон - метанол - оцетна киселина - вода (6:8:2:2:1), кисела; 2) хлороформ - мета-

nol - 26% амонијак (65:25:5), основен; 3) хлороформ - метанол - вода (65:25:4), неутрален.

При определување на квалитативниот состав на фосфолипидите, нивната идентификација беше извршена со користење на различни развивачи (јодна пареа, нинхидрин, реагенс Драгендорф, сулфурна киселина) и користење Рфстандарди.

Горенаведениот сет на системи и реагенси овозможи сеопфатна анализа на липидните фракции изолирани од кинески примероци.

За проучување на составот на флавоноиди, земајќи ги предвид фазите на сезоната на растење, беа избрани следниве примероци: I (фаза на цветање); IV (фаза на цветање); III (придружничка) фаза на пукање; II (фаза на цветање); II (фаза на плод); II (фаза на вегетација пред цветање).

Изолацијата на флавоноидите од суви суровини беше спроведена со метод кој обезбедува нивна исцрпна екстракција.

За таа цел, 1 g смачкана билка се става во колба со рефлукс, се прелива со 20 ml 70% етанол и се вари 20 минути во водена бања. Екстрактот се лади, се филтрира низ стаклен Шот филтер и испарува до суво на ротационен испарувач. Остатокот беше растворен во етил алкохол до конечна концентрација од 10 mg/ml. Одредувањето на вкупната содржина на флавоноиди беше спроведено со користење на рутин како стандард. Резултатите од оваа студија се прикажани во табела. 3.

Определувањето на квалитативниот состав на флавоноидите беше извршено со TLC на Kieselgel 60(254) плочи од Merck, во систем на растворувачи од n-бутанол - оцетна киселина - вода (6:1:2). Детектор - сулфурна киселина под УВ (254 nm) - дамки од флавоноиди на јоргованот на зелена позадина.

Табела 1

Вкупната содржина на флавоноиди во суровините (трева) од различни видови трева (во%, врз основа на апсолутно сува тежина)

Ориз. 1. TLC на флавоноиден состав на поединечни видови од родот Кина. В - збир на флавоноидни сведоци: онин - Рф 0,28; рутина - Р.0.48; лутеолин глукозид - Рф 0,58; формононетин - Рф 0,64; кверцетин - Рф0,79: лутеолин - Рф 0,82; биоханин А - Рф 0,85; апигенин - Рф 0,92.

Ориз. 2. TLC на флавоноиди од ливадска трева во различни фази од сезоната на растење. IIa - фаза на цветање; IIб - плодна фаза: IIc - фаза на вегетација пред цветање. В - збир на флавоноидни сведоци: онин - Рф f 0,28; рутина - Рф 0,48; лутеолин глукозид - Рф 0,58; формононетин - Рф 0,64; кверцетин - Рф 0,79; лутеолин - Р ( 0,82; биоханин А - Рф 0,85; апигенин - Рф 0,92.

При проучување на флавоноидниот состав на II во различни фази од сезоната на растење, беше забележано дека покрај рутинот и кверцетинот, во екстрактот во забележителни количини се присутни и ононинот и формононетинот. Останатите флавоноиди се наоѓаат во трагови.

Така, се покажа дека во различни типови на брадата, во различни фази од сезоната на растење, тие содржат и гликозиди и агликони - ононин, рутин, лутеолин глукозид и нивни агликони: формононетин, кверцетин и лутеолин, а нивниот состав варира во зависност од вид на растение, а во едно растение (ливадска брада) во зависност од фазата на сезоната на растење.

табела 2

Квантитативна содржина на главните флавоноиди кај поединечни претставници од родот (во %, во однос на апсолутно сува тежина)

Во II, и ононинот и формонетинот беа пронајдени во вегетативниот период. Во периодот на цветање и плодност, количината на ононин значително се намалува, а количината на формонетин се зголемува.

Квантитативната содржина на главните флавоноиди во проучуваните примероци беше одредена со користење на квантитативен TLC под истите услови. Резултатите од оваа студија се прикажани во табела. 2.

Како што следува од податоците во табелата. 2, разни видови брадата се богат извор на блофлавоноиди, поради што овие растенија покажуваат еден од видовите на биолошка активност.

Заклучок:

Една од важните задачи на модерната хемија е сигурна и точна анализа на органски супстанции, често слични по структура и својства. Без ова, невозможно е да се спроведе хемиски, биохемиски и медицински истражувања; методите на животната средина за анализа на животната средина, форензичко испитување, како и хемиската, нафтата, гасот, храната, медицинската индустрија и многу други сектори на националната економија во голема мера се засноваат на ова. Овде се претставени само мал дел од методите и техниките на тенкослојната хроматографија. Но, како што можете да видите од оваа мала работа, хроматографијата со тенок слој има значајни и сериозни способности, комбинирани со практичност и едноставност.

Сепак, беше имплементирана и гасна верзија на TLC. Како овие се користат ситнозрнести Al 2 O 3 итн., покриени со стакло, фолија или чинии; за да се обезбеди слој, употреба или други. Индустријата произведува готови записи со веќе прикачен слој. Елуентите најчесто се мешавини од орг. раствори, водени раствори, комплексни средства итн. Во зависност од изборот на хроматографски системи (состав на подвижни и стационарни фази) во раздвојувањето на материјата. процесите може да играат улога. Во пракса, неколку често се спроведуваат истовремено. механизми за одвојување.

Во зависност од положбата на плочата и насоката на протокот на елуентот, се разликуваат растечки, опаѓачки и хоризонтален TLC. Според оперативната техника, се разликува фронталната анализа (кога анализираната смеса служи како мобилна фаза) и најчесто користената елутивна верзија. „Кружен“ TLC (кога анализираниот раствор и растворот секвенцијално се внесуваат во центарот на плочата) и „анти-кружен“ TLC (кога анализираниот раствор се нанесува околу кругот и елуентот се движи од периферијата кон центарот на плоча), TLC под (кога -растворувач под се поминува низ слој покриен со цврсто притиснат), како и TLC под услови на градиент на температура, состав итн. Во т.н. дводимензионална TLC хроматографија процесот се изведува последователно во две меѓусебно нормални насоки со различни. елуенти, што ја зголемува ефикасноста на сепарацијата. За истата цел, се користат повеќе елуции во една насока.

Во верзијата со елуција, капките (волумен од 1-5 μl) од анализираниот раствор се нанесуваат на слојот и работ на плочата се потопува во елуентот, кој се наоѓа на дното на херметички затворената стаклена комора. Елуентот се движи по слојот под дејство на капиларните и гравитационите сили; анализираната смеса се движи во иста насока. Како резултат на повеќекратно повторување и во согласност со коефициентот. распределбите во избраната се одвојуваат и се распоредуваат на плочата во посебни зони.

По завршувањето на процесот, плочата се отстранува од комората, се суши и одвоените зони се откриваат според нивните. боење или по нивно прскање со раствори кои формираат обоени или флуоресцентни дамкисо состојките од смесата што треба да се одвојат. Радиоактивните материи се детектираат авторадиографски (со изложување на плоча поставена на неа). Исто така се користи. и активни методи за откривање. Резултирачката слика на дистрибуцијата на хроматографските зони наречени хроматограм (види слика).

Хроматограм добиен со одвојување на мешавина од три компоненти со методот на тенок слој.

Хроматографска положба зоните во хроматограмот се карактеризираат со вредноста R f - односот на патеката l i помината од центарот на зоната на i-тата компонента од почетната линија до патеката l што ја поминува елуентот: R f = l i /l ; R f 1. Вредноста на R f зависи од коефициентот. дистрибуција () и на односот на волумените на подвижните и стационарни фази.

Раздвојувањето во TLC е под влијание на голем број фактори - составот и својствата на елуентот, природата, температурата, големината и дебелината на слојот и димензиите на комората. Затоа, за да се добијат репродуктивни резултати, потребно е внимателно да се стандардизираат експерименталните услови. Усогласеноста со ова барање ви овозможува да поставите R f со релативно. стандардна девијација 0,03. Во стандардни услови, R f е константна за дадена ставка и се користи за второто.

Количество на компонента во хроматографијата Зоната се одредува директно на слојот според површината на зоната (обично нејзиниот дијаметар варира од 3 до 10 mm) или интензитетот на нејзината боја (). Тие исто така користат автоматски. инструменти за скенирање кои ја мерат апсорпцијата, преносот или рефлексијата на светлината или хроматографијата. зони Одделените зони може да се изгребат од плочата заедно со слојот, компонентата може да се извлече во раствор и растворот може да се анализира со соодветен метод (луминисценција, атомска апсорпција, атомска флуоресценција, радиометриска анализа итн.). Грешката во квантификацијата е обично 5-10%; ограничувања за откривање на супстанции во зоните -10 -3 -10 -2 μg (со употреба на обоени деривати) и 10 -10 -10 -9 μg (со употреба на ).

Предности на TLC: едноставност, исплатливост, достапност на опрема, брзина (времетраење на одвојувањето 10-100 мин), висока продуктивност и ефикасност на сепарацијата, јасност на резултатите од раздвојувањето, леснотија на хроматографско откривање. зони

TLC се користи за одвојување и анализа и на органски и на неорг. во-во: скоро сите не-орг.

Хроматографија во модерната хемија

Една од важните задачи на модерната хемија е сигурна и точна анализа на органски супстанции, често слични по структура и својства. Без ова, невозможно е да се спроведе хемиски, биохемиски и медицински истражувања; методите на животната средина за анализа на животната средина, форензичко испитување, како и хемиската, нафтата, гасот, храната, медицинската индустрија и многу други сектори на националната економија во голема мера се засноваат на ова.

Еден од најчувствителните методи е хроматографската анализа, првпат предложена од рускиот научник М.С. Цвет на почетокот на 20 век. и до крајот на векот се претвори во моќна алатка, без која веќе не можеа и синтетиката и хемичарите кои работат во други области.

Раздвојувањето на боите беше извршено во колоната прикажана на сл. 1. Мешавина од супстанции А, Б и Ц - природни пигменти првично лоцирани во зоната e,– се дели со додавање на соодветниот растворувач D (елуент) во посебни зони.

Како и секогаш, сè започна, се чини, со наједноставното нешто што може да го направи секој ученик. Во претходните години, учениците од училиштата, вклучително и авторот на овој напис, пишуваа со мастило. И ако подлогата за бришење падна на дамка од мастило, тогаш можеше да се забележи дека растворот за мастило е поделен на неколку „фронтови“ на него. Хроматографијата се заснова на дистрибуција на една од неколкуте супстанции помеѓу две, како што велат, фази (на пример, помеѓу цврста и гасна, помеѓу две течности итн.), а една од фазите постојано се движи, т.е. тој е мобилен.

Тоа значи дека таквата фаза, на пример гас или течност, постојано се движи напред, нарушувајќи ја рамнотежата. Освен тоа, колку подобро одредена супстанција се сорбира (апсорбира) или се раствори во стационарната фаза, толку е помала брзината на нејзиното движење и, обратно, колку помалку соединението се сорбира, т.е. има помал афинитет за стационарната фаза, поголема брзина на движење. Како резултат на тоа, како што е прикажано на сл. 2, ако на почетокот имаме мешавина од соединенија, тогаш постепено сите, туркани од мобилната фаза, се движат кон „финишот“ со различни брзини и на крајот се раздвојуваат.

Ориз. 2. Основен принцип на хроматографско раздвојување: NF е слој од стационарна фаза што ја покрива внатрешната површина на капиларната цевка Т низ која тече мобилната фаза (MP). Компонентата А 1 од смесата што треба да се одвои има висок афинитет за мобилната фаза, а компонентата А 2 за стационарната фаза. A "1 и A" 2 - позиции на зони од истите компоненти по одреден временски период во кој се случило хроматографско одвојување во насока означена со стрелката

Во пракса, примерок од мешавина на супстанции се внесува, на пример, со шприц во слој од стационарна фаза, а потоа различните соединенија вклучени во смесата, заедно со мобилната фаза (елуент), се движат по слојот. , поттикнати од оваа фаза. Брзината на движење зависи од големината на интеракцијата (афинитетот) на компонентите во стационарна и подвижна фаза и како резултат на тоа се постигнува раздвојување на компонентите.

По раздвојувањето, сите компоненти мора да се идентификуваат и квантифицираат. Ова е општата шема на хроматографија.

Треба да се напомене дека овој модерен метод овозможува во рок од неколку минути да се одреди содржината на десетици и стотици различни соединенија во мешавина, дури и во незначителни, „траги“ количини од ~ 10-8%.

Да го разгледаме подетално хроматографскиот метод на анализа. Хроматографските системи може да се поделат според следниве принципи:

– состојба на агрегација на подвижните и стационарни фази;
– геометриски карактеристики на системот;
– механизам на интеракција помеѓу супстанцијата што се одвојува и фазите.

Како мобилна фаза се користи гас или течност. Цврсти или течности се користат како стационарни или стационарни фази.

Врз основа на распоредот на фазите, хроматографските системи се поделени во две групи: рамни и колони.

Вторите, пак, се поделени на:

– спакуван, исполнет со зрнест цврст материјал (мали топчиња), или служи како средство за одвојување или служи како носител на стационарната течна фаза;
– капиларна, чии внатрешни ѕидови се покриени со филм од неподвижна течност или слој од цврст адсорбент (апсорбер).

Интеракцијата помеѓу супстанцијата што се одвојува и фазите на хроматографскиот систем може да се случи или на површината на фазата или во најголемиот дел. Во првиот случај се нарекува хроматографија адсорпција, во втората - дистрибуција.

Механизмите на молекуларно одвојување во хроматографските системи најчесто се сведуваат на следново:

– стационарната фаза физички ги апсорбира (сорбира) супстанциите што се одвојуваат;
– стационарната фаза хемиски комуницира со супстанциите што се одвојуваат;
- стационарната фаза ги раствора супстанциите што треба да се одвојат од растворот во растворувач што не се меша;
– стационарната фаза има порозна структура, што ја попречува дифузијата на молекулите на супстанциите што се одвојуваат во оваа фаза.

Хроматографијата, која започна со домашни уреди како што е лента хартија натопена во растворувач, сега е претставена со многу сложени инструментални системи засновани на современи принципи на прецизност или прецизност и опремени со компјутерски софтвер. Доволно е да се каже дека една од најдобрите компјутерски компании, Hewlett-Packard, произведува и модерни хроматографи.

Дијаграмот на тек на процесот на хроматографија во суштина е многу едноставен и е прикажан на сл. 3. Следно, приближно во оваа низа, ќе се разгледа принципот на работа на хроматографот.

Главни типови на хроматографија

Главните типови на хроматографија вклучуваат адсорпција, јонска размена, течност, хартија, тенок слој, гел-филтрација и афинитетна хроматографија.

Адсорпциона хроматографија. Во овој случај, одвојувањето на супстанциите се врши поради селективна (селективна) адсорпција на супстанции во стационарна фаза. Таквата селективна адсорпција се должи на афинитетот на одредено соединение за цврстиот адсорбент (стационарна фаза), а тоа, пак, се одредува со поларните интеракции на нивните молекули. Затоа, хроматографијата од овој тип често се користи при анализа на соединенија чии својства се одредуваат според бројот и видот на поларните групи. Адсорпционата хроматографија вклучува јонска размена, течност, хартија, тенок слој и гасна адсорпциона хроматографија. Гасната адсорпциона хроматографија е подетално опишана во делот „Анализа на елуент“.

Хроматографија за размена на јони.Смолите за размена на јони се користат како стационарна фаза (сл. 4), и во колони и во форма на тенок слој на чинија или хартија. Сепарациите обично се изведуваат во водени медиуми, така што овој метод се користи главно во неорганската хемија, иако се користат и мешани растворувачи. Движечката сила за раздвојување во овој случај е различниот афинитет на одвоените растворливи јони кон центрите за јонска размена со спротивен поларитет во стационарната фаза.

Течна хроматографија. Во овој случај, стационарната фаза е течност. Најчест случај е адсорпциската верзија на течната колона хроматографија. Пример за одвојување на природни пигменти е прикажан на сл. 5.

Ориз. 5. Хроматографско раздвојување на природни пигменти (флавони и изофлавони)

Хартиена хроматографија. Како стационарна фаза се користат ленти или листови хартија (сл. 6). Раздвојувањето се јавува со механизам за адсорпција, а понекогаш се изведува во две нормални насоки.

Хроматографија со тенок слој е секој систем во кој стационарната фаза е тенок слој, поточно слој од алуминиум оксид (дебел 2 mm) во форма на паста, нанесен на стаклена плоча. Пример за таков систем и резултатите од раздвојувањето се прикажани на сл. 7.

Гел-филтрација, или молекуларно сито, хроматографија. Принципот на одвојување во таквите системи е малку поинаков отколку во претходните случаи. Стационарната фаза се материјали, обично гелови, со строго контролирана порозност, поради што некои компоненти од смесата, во согласност со големината и обликот на молекулите, можат да навлезат помеѓу честичките на гелот, додека други не. Овој тип на хроматографија најчесто се користи за одвојување на соединенија со висока молекуларна тежина. Една од опциите за користење на овој метод е да се одредат молекуларните маси на одвоените супстанции, кои често се неопходни за хемиски студии (сл. 8).

Афинитетна хроматографија. Овој тип на хроматографија се заснова на интеракцијата помеѓу супстанцијата, од една страна, способна да реагира со изолираното соединение, а од друга, поврзана со цврст носач на стационарната фаза. Таквата супстанција има афинитет за изолираното соединение и се нарекува афинитетен лиганд.

Овој метод најчесто се користи при биохемиска анализа. На пример, кога биолошките антигени кои содржат протеини се пренесуваат низ целулоза активирана со цијаноген бромид, се јавува нивно специфично задржување, како што е прикажано во Шемата 1.

Во друг метод, за да се прикачат протеините на хидроксилната група на целулоза, таа прво се третира со 2-амино-4,6-дихлоро- Сим-триазин, а потоа производот од нивната интеракција реагира со амино групата на протеинот според шемата 2:

Се разбира, бројот на методи на хроматографија не е ограничен само на оние наведени погоре. Хроматографијата често се комбинира со други физичко-хемиски методи, како што е масената спектрометрија, но овој напис има за цел да го запознае читателот само со општите принципи на хроматографијата. Затоа, следно ќе ја разгледаме обработката на резултатите од хроматографијата.

Методи за развој на хроматограми

Манифестацијата е процес на пренесување на одвоени материи преку мобилната фаза. Развојот може да се изврши на три главни начини: фронтална анализа, поместување и елуција. Најмногу се користи елуцијата.

Фронтална анализа. Ова е наједноставниот случај, бидејќи овде примерокот служи како мобилна фаза. Континуирано се додава во системот, затоа се потребни големи количини на примероци. Резултатите се прикажани на сл. 9.

Формирањето на неколку зони се должи на различните афинитети на различни компоненти за стационарната фаза. Предниот раб се нарекува преден дел, па оттука и името. Првата зона ја содржи само најмалку задржаната супстанција А, која се движи најбрзо. Втората зона ги содржи супстанциите A и B. Третата зона е мешавина од супстанции A, B и C. При фронтална анализа, само компонентата А се добива во течна форма.

Анализа на поместување. Во овој случај, мобилната фаза има поголем афинитет за стационарната фаза отколку супстанцијата што се одвојува. Мал примерок се инјектира во стационарна фаза. Но, поради неговиот висок афинитет, мобилната фаза ги поместува и турка низ сите компоненти. Ја поместува најсилно сорбираната компонента Б, која, пак, ја поместува супстанцијата Б, која ја поместува најмалку сорбираната компонента А. За разлика од фронталната анализа, со користење на овој метод е можно да се добијат сите главни компоненти во индивидуална (течна) форма.

Анализа на елуент. Подвижната фаза за придвижување на растворената супстанција се пренесува низ системот за хроматографија. Раздвојувањето се јавува поради различните афинитети на компонентите на смесата за стационарната фаза и, според тоа, поради различните стапки на нивното движење. Мал волумен на примерок се внесува во хроматографскиот систем. Како резултат на тоа, зоните со компоненти постепено ќе формираат посебни области одделени со чист елуент. Поради неговата висока ефикасност на одвојување, методот стана најшироко користен и во голема мера ги замени другите опции за раздвојување. Затоа, следно ќе ја разгледаме теоријата и хардверскиот дизајн на овој метод.

Малку теорија. Често е погодно да се размислува за хроматографски процеси како серија од процеси на екстракција, а супстанциите со многу слични својства може да се одвојат бидејќи стотици или дури илјадници циклуси на екстракција се случуваат брзо и истовремено за време на хроматографските процеси.

За да се процени ефикасноста на хроматографските процеси, врз основа на теоретскиот концепт на дестилација (по аналогија со одвојувањето на маслото во колоните за дестилација, каде што теоретската плоча одговара на делот од колоната за дестилација во кој пареата и течноста се во рамнотежа), концепт „висина еквивалентна на теоретска плоча“(VETT). Така, хроматографската колона се смета како збир на хипотетички слоеви (плочи). Под HETT обично ја подразбираме дебелината на слојот што е неопходна за смесата што доаѓа од претходниот слој да дојде во рамнотежа со просечната концентрација на супстанцијата во мобилната фаза на овој слој. Може да се опише со следнава формула:

БЕТ = Л/Н,

Каде Л- должина на колона, Н– број на теоретски таблички.

HETT е збирна карактеристика на раздвојувањето на супстанциите. Сепак, одвојувањето на компонентите на смесата е важно, но не е доволно. Неопходно е да се идентификува секоја компонента и да се одреди нејзината количина во примерокот. Ова обично се прави со обработка на хроматограми - зависноста на интензитетот на сигналот, пропорционална на концентрацијата на супстанцијата, од времето на одвојување. Некои примери на хроматограми се прикажани на сл. 10, 11.

Се повикува времето од моментот на внесување на примерокот во колоната до запишувањето на максимумот време на задржување (tR). Под оптимални услови, тоа не зависи од количината на внесена мостра и, земајќи ги предвид геометриските параметри на колоната, се одредува според структурата на одредено соединение, односно, тоа е квалитативна карактеристика на компонентите. Квантитативната содржина на компонентата се карактеризира со големината на врвот, поточно неговата површина. брои врвна областобично се изведува автоматски со помош на инструмент интегратор кој го евидентира и времето на задржување и областа на врвот. Современата опрема ви овозможува веднаш да добиете компјутерски отпечаток што ја покажува содржината на сите компоненти на смесата што се одвојуваат.

Работата на хроматографот. Дијаграмот за инсталација за наједноставниот гасен хроматограф е прикажан на сл. 12. Се состои од плинска боца која содржи мобилна инертна фаза (носен гас), најчесто хелиум, азот, аргон итн.. Со помош на редуктор кој го намалува притисокот на гасот до потребното ниво, носечкиот гас влегува во колоната, што е епрувета исполнета со сорбент или друг хроматографски материјал кој делува како стационарна фаза.

Ориз. 12. Шема на работа на гасен хроматограф:
1 – цилиндар под висок притисок со носач на гас; 2 – стабилизатор на проток; 3 и 3“ – манометри; 4 – хроматографска колона; 5 – уред за вбризгување примерок; 6 – термостат; 7 – детектор; 8 – рекордер; 9 – мерач на проток

Хроматографската колона е „срцето“ на хроматографот, бидејќи во неа се случува раздвојување на смесите. Звучниците најчесто се направени од стакло; Постојат челични, тефлонски и капиларни столбови. Во близина на влезот за гас во колоната е инсталиран уред за воведување примерок. Најчесто, примерокот се администрира со помош на шприц, пробивајќи ја гумената мембрана. Анализираната смеса се одвојува во колона и влегува во детектор - уред кој ги претвора резултатите од раздвојувањето во форма погодна за снимање.

Еден од најкористените детектори е катарометарот, чиј принцип на работа се заснова на мерење на топлинскиот капацитет на различни тела.

На сл. Слика 13 покажува дијаграм на катарометарот. Метална спирала (нишка за отпор) се става во цилиндрична празнина, која се загрева како резултат на минување на директна електрична струја низ неа. Кога носечкиот гас тече низ него со постојана брзина, температурата на спиралата останува константна. Меѓутоа, ако составот на гасот се промени кога се појавува супстанцијата за елуирање, тогаш температурата на спиралата се менува, што го снима уредот.

Друг вообичаен детектор е детектор за јонизација на пламен, чиј дијаграм е прикажан на сл. 14. Тој е многу почувствителен од катарометарот, но бара снабдување не само со носечки гас, туку и водород. Носечкиот гас што излегува од колоната што го содржи елуентот се меша со водород и поминува во млазницата на горилникот на детекторот. Пламенот ги јонизира молекулите на елуентот, како резултат на што електричниот отпор помеѓу електродите се намалува и струјата се зголемува.

Течната хроматографија користи спектрофотометриски детектори (во видливите, UV и IR регионите), како и рефрактометриски детектори базирани на мерење на индексите на рефракција на растворите.

Ова се, генерално, основите на хроматографската анализа. Се разбира, написот дава само општи принципи на хроматографијата и честопати тие се едноставно назначени. Всушност, „кујната“ на овој метод е прилично голема и сложена. Главната цел на овој напис, според авторот, е да го привлече вниманието на младите читатели кон овој моќен метод.

Оние кои сакаат да се запознаат повеќе со оваа област може да се повикаат на литературата подолу.

Литература

Жуховицки А.А., Туркелтауб Н.М. Гасна хроматографија. М.: Гостоптехиздат, 1962, 240 стр.;
Сакодински К.И., Киселев А.В., Јогансен А.В.и други.Физичко-хемиска примена на гасна хроматографија. М.: Хемија, 1973 година,
254 стр.;
Течна колона хроматографија. Во 3 тома. З. Деила, К. Мациека, Ј. Јанака. М.: Мир, 1972 година;
Березкин В.Г., Алишоев В.Р., Немировскаја И.Б.. Гасна хроматографија во полимерната хемија. М.: Наука, 1972, 287 стр.;
Морозов А.А.Хроматографија во неорганска анализа. М.: Повисоко. училиште, 1972 година, 233 стр.;
Березкин В.Г., Бочков А.С.. Квантитативна тенкослојна хроматографија. М.: Наука, 1980, 183 стр.;
Лабораториски прирачник за хроматографски и сродни техники. Во 2 тома Ед. О. Микеш. М.: Мир, 1982 година, том 1–2, 783 стр.;
Хроматографска анализа на околината. Ед. Р. Гроба. М.: Мир, 1979, 606 стр.;
Кирхнер Ју. Хроматографија со тенок слој. Во 2 тома М.: Мир, 1981 година, том 1, 615 стр., том 2, 523 стр.;
Екстракциона хроматографија. Ед. Т. Браун, Г. Герсини. М.: Мир, 1978, 627 стр.

В.В.Сафонов,
професор од Москва
државен текстил
Академија именувана по А.Н. Косигина

-> Додадете материјали на страницата -> Аналитичка хемија -> Золотов Ју.А. -> "Основи на аналитичка хемија Том 2" ->

Основи на аналитичка хемија Том 2 - Золотов Ју.А.

Золотов Ју.А., Дорохова Б.Н., Фадеева В.И. Основи на аналитичка хемија Том 2 - М.: Високо училиште, 1996. - 461 стр.
ISBN 5-06-002716-3
Преземи(директна врска) : osnovianalhimt21996.djvu Претходна 1 .. 164 > .. >> Следно
Степанов А.Б., Корчемнаја Е.К. Метод на електромиграција во неорганска анализа. - М.: Хемија, 1979 година.
Хванг С, Камермаер К. Процеси на сепарација на мембраните. - М.: Хемија, 1981 година.
поглавје 8
Аиваеов Б.В. Основи на гасна хроматографија. - М.: Високо училиште, 1977. Бељавскаја Т.А., Болшова Т.А., Брикина Г.Д. Хроматографија на неоргански материи. - М.: Виша школа, 1986 година.
447
Березкин В.Г., Бочков А.С. Квантитативна тенкослојна хроматографија.
- М.: Наука, 1980 година.
Квантитативна анализа со хроматографски методи / Ед. Е. Кац.
- М.: Мир, 1990 година.
Perry S, Amos R, Brewer P. Практичен водич за течна хроматографија. - М.: Мир, 1974 година.
Стискин Е.Л., Ициксон Л.Б., Брауд Е.В. Практична течна хроматографија со високи перформанси. - М.: Хемија, 1986 година.
Шац В.Д., Сахартова О.В. Течна хроматографија со високи перформанси. - Рига: Зинатна, 1988 година.
Шпигун О.А., Золотов Ју.А. Јонска хроматографија и нејзина примена во анализа на вода. - М.: Издавачка куќа на Московскиот државен универзитет, 1990 година.
Енгелхард Т.Х. Течна хроматографија при високи притисоци. - М.: Мир, 1980 година.
Поглавје 9
Дјатлова Н.М., Темкина В.Ја., Попов К.И. Комплексони и метални комплексони. - М.: Хемија, 1988 година.
Индикатори / Ед. P. епископ. Т. и 2., - М.: Мир, 1976 година.
Przybil R. Аналитички апликации на етилендиаминтетраоцетна киселина и сродни соединенија. - М.: Мир, 1975 година.
Титриметриски методи за анализа на неводени раствори/Ед. В.Д. Безугалски. - М.: Хемија, 1986 година.
Ешворт М.Р.Ф. Титриметриски методи за анализа на органски соединенија. Директни методи на титрација. - М.: Хемија, 1968 година.
Поглавје 10
Бонд А.М. Поларографски методи во аналитичката хемија. - М.: Хемија, 1983 година.
Koryta I. Јони, електроди, мембрани. - М.: Мир, 1983 година.
Мајрановски С.Г., Страдин Ја.П., Безуглиј В.П. Поларографија во органската хемија. - М.: Хемија, 1975 година.
Николски Б.П., Матерова Е.А. Јонски селективни електроди. - Л.: Хемија, 1980 година.
Plambeck J. Електрохемиски методи на анализа. Основна теорија и примена. - М.: Мир, 1985 година.
Референтен водич за примена на јонски селективни електроди. - М.: Мир, 1986. 448
Поглавје 11
Benwell K. Основи на молекуларната спектроскопија. - М.: Мир, 1985. Бритске М.Е. Спектрохемиска анализа на атомска апсорпција. - М.: Хемија, 1982 година.
Вилков Л.В., Пентин Ју.А. Физички методи на истражување во хемијата. Резонанца и електро-оптички методи. - М.: Виша школа, 1989 година.
Вилков Л.В., Пентин Ју.А. Физички методи на истражување во хемијата. Структурни методи и оптичка спектроскопија. - М.: Виша школа, 1987 година.
Demtroeder V. Ласерска спектроскопија. - М.: Наука, 1985 година.
Zaydel A.N. Анализа на атомска флуоресценција. Физичка основа на методот.
- М.: Наука, 1980 година.
Јонин Б.И., Ершов Б.А., Колцов А.И. NMR спектроскопија во органската хемија. - Л.: Хемија, 1983 година.
Кузнецова Л.А., Кузменко Н.Е., Кузјаков Ју.Ја., Пластинин Ју.А. Веројатности за оптички транзиции на диатомски молекули. - М.: Наука, 1980 година.
Кузјаков Ју.Ја., Семененко К.А., Зоров Н.Б. Методи на спектрална анализа.
- М.: Издавачка куќа на Московскиот државен универзитет, 1990 година.
Пешкова В.М., Громова М.И. Методи на апсорпциона спектроскопија во аналитичката хемија. - М.: Виша школа, 1976 година.
Цена V. Аналитичка спектроскопија на атомска апсорпција. - М.: Мир, 1976 година.
Ултрасензитивна ласерска спектроскопија/Ед. Д. Клигер.
- М.: Мир, 1986 година.

Терек Т., Мика Ј., Гегуш Е. Спектрална анализа на емисија. Т. 1 и 2.
- М.: Мир, 1982 година.
Томпсон М., Волш Д.Н. Водич за анализа на индуктивно поврзана плазма спектрометрија. - М.: Недра, 1988 година.
Чудинов Е.Г. Анализа на атомска емисија со индукциона плазма.//Итоги Науки и Техники. - М.: ВИНИТИ. 1990 година.
Поглавје 12
Полјакова А.А. Спектрална анализа на молекуларна маса на органски соединенија. - М.: Хемија, 1983 година.
Спектроскопски методи за одредување на елементи во трагови / Ед. Ј. Вајнфорднер. - М.: Мир, 1979 година.
Сисоев А.А., Чупахин М.С. Вовед во масена спектрометрија. - М.: Атом-издат, 1977 година.
449
Поглавје 13
Кузњецов Р.А. Анализа на активирање. - М.: Атомиздат, 1974. Нови методи на радиоаналитичка хемија / Ед. Г.Н. Билимович и М. Кирша. - М.: Енергија, 1982 година.
Поглавје 14
Павлова С.А., Журавлева И.В., Толчински Ју.И. Термичка анализа на органски и макромолекуларни соединенија. - М.: Хемија, 1983 година.
Топор Н.Д., Огородова Л.П., Мелчакова Л.В. Термичка анализа на минерали и неоргански соединенија. - М.: Издавачка куќа на Московскиот државен универзитет, 1987 година.
Wendlandt U. Термички методи на анализа. - М.: Мир, 1978 година.
Шестак Ја.Теорија на термичка анализа. Физичко-хемиски својства на цврсти неоргански материи. - М.: Мир, 1987 година.
Поглавје 15
Barker F. Компјутери во аналитичка хемија. - М.: Мир, 1987 година.
Џонсон К.Д. Нумерички методи во хемијата. - М.: Мир, 1983 година.
Јуре П., Ејенауер Т. Препознавање на модели во хемијата: - М.: Мир, 1977 година.
Математички методи и компјутери по аналитичка хемија/Ед. Л.А. Грибова. - М.: Наука, 1989 година.
Научи G. Персонални компјутери за научници. - М.: Мир, 1990 година.
Forsyth D., Malcolm M., Mowler K. Машински методи на математички пресметки. - М.: Мир, 1980 година.