Лекция 3. Хроматографические методы анализа.
2. Цель лекции: Изучитьинструментальные хроматографические методы анализа. Рассмотреть методы ЖХ и ГЖХ.
3. Тезисы лекции: Газовая хроматография − процесс разделения компонентов смеси, основанный на различии в равновесном распределении компонентов между двумя фазами − газом-носителем и либо твердой фазой, либо жидкостью, нанесенной в виде тонкой пленки на поверхность твердого носителя или стенки хроматографической колонки. В первом случае метод называется газоадсорбционной хроматографией, во втором − газожидкостной (распределительной) хроматографией. Наиболее распространенной является распределительная газожидкостная хроматография − ГЖХ.
Сущность метода ГЖХ состоит в следующем. Анализируемая смесь летучих компонентов переводится в парообразное состояние и смешивается с потоком инертного газа-носителя, образуя с ним подвижную фазу. Эта смесь попадает в хроматографическую колонку, заполненную неподвижной (стационарной) жидкой фазой.
Поскольку сродство различных разделяемых веществ к НФ различно, то в процессе сорбционных − десорбционных переходов они задерживаются в НФ неодинаковое время. Пары разделенных компонентов вместе с газом-носителем поступают в детектор хроматографа, генерирующий электрический сигнал. Электрический сигнал усиливается и фиксируется регистратором хроматографа в виде хроматограммы, записываемой на диаграммной ленте или на мониторе компьютера. Эти хроматограммы и используются для качественной и количественной обработки результатов анализа разделяемой смеси компонентов
|
|
|
Хроматограмма − это зарегистрированная во времени последовательность показаний регистратора. Каждому разделенному компоненту смеси соответствует свой пик на хроматограмме. По оси абсцисс откладывается время (или расстояние), по оси ординат − величина аналитического сигнала.
Время удерживания − качественная характеристика каждого компонента; измеряется от момента ввода пробы до момента выхода максимума (вершины) пика. Оно зависит от природы хроматографируемого вещества и газа-носителя, скорости прохождения ПФ через хроматографическую колонку, от природы и массы НФ, температуры, длины колонки. Чем выше коэффициент распределения хроматографируемого вещества, тем больше и его время удерживания.
Хроматографирование проводят на газовых (газожидкостных) хроматографах различной конструкции. На рис.1показана принципиальная блок-схема газового хроматографа.
Идентификация разделяемых компонентовпроводится преимущественно двумя методами: с использованием веществ-свидетелей и времени удерживания.
|
|
|
Для расчета содержания определяемых компонентов в хроматографируемых смесях применяют следующие методы: абсолютной градуировки (калибровки), внутренней нормализации и внутреннего стандарта. Все методы основаны на измерении параметров пиков на хроматограмме: их площади или высоты. Чаще измеряют площади пиков. Использование площадей пиков при количественном определении содержания компонентов смеси основано на существовании прямой пропорциональной зависимости между площадью пика данного компонента смеси и его содержанием в хроматографируемой пробе:
(1.1)
где S- площадь пика на хроматограмме, т - масса данного компонента в пробе, к - коэффициент пропорциональности.
Площади пиков на хроматограмме измеряют интегратором хроматографа. Это − наиболее точный метод; ошибка измерения площади пика − меньше 1%. При отсутствии интегратора площадь пиков рассчитывают, измеряя их высоту и ширину или полуширину. В этом случае погрешности определения площади пиков достигают нескольких процентов.
Методы ГЖХ используются для разделения различных смесей, в том числе оптических изомеров, идентификации веществ, их количественного определения. В фармакопейном анализе ГЖХ используют при контроле качества субстанций и лекарственных форм, чаще всего для идентификации и определения остаточных летучих растворителей, следы которых сохраняются в препаратах при их получении. Методами высокоэффективной капиллярной ГЖХ определяют метаболические профили биологических сред − крови, мочи, слюны.
|
|
|
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), или жидкостная хроматография высокого давления, основана на тех же принципах, что и ГЖХ, только вместо газа-носителя в качестве ПФ применяется поток жидкости, не смешивающейся с жидкой НФ хроматографической колонки. Разделение компонентов основано на различии их коэффициентов распределения между НФ и ПФ.
ВЭЖХ очень широко применяется для идентификации, разделения и определения самых различных веществ: оптически активных соединений белков, нуклеиновых и аминокислот, полисахаридов, красителей, взрывчатых веществ, биологических сред, лекарственных препаратов и т.д.
При технологическом и фармакопейном контроле качества лекарственных субстанций и лекарственных форм ВЭЖХ стала одним из основных методов определения как самих фармакологически активных веществ, так и вспомогательных компонентов и посторонних примесей. Так, например, методом ВЭЖХ анализируют лекарственные препараты амизол, вальпроат натрия, глиборал, диклофенак натрия, козаар, кофеин, лидокаина гидрохлорид, парацетамол, пилокарпина гидрохлорид, пирацетам, соталола и цетилпиридина гидрохлориды, флуконазол и др.
|
|
|
7. Иллюстративный материал:
| Рис. 1. Принципиальная блок-схема газового хроматографа: / — баллон с газом-носителем, 2 — блок подготовки газов, 3 — испаритель, 4 — термостат, 5 — хроматографическая колонка, 6 — детектор, 7 — усилитель, 8 — регистратор |
Рис.2. Схематическое изображение хроматограммы в случае разделения трехкомпонентной смеси: τ0 - время выхода несорбируемого компонента: τ1 - время удерживания компонента 1; τ2 - время удерживания компонента 2; а (1) и а (2) - ширина пиков компонентов 1 и 2; а (1)½ и a (2) ½ - полуширина пиков компонентов 1 и 2; Δτ - разделение пиков.
5. Литература:
Основная: 1, 2, 3, 4, 5.
Дополнительная: 7, 8.
6. Контрольные вопросы:
· Хроматографические методы анализа. (ГЖХ, ЖХ, ВЭЖХ).
· Классификация и теоретические основы методов.
· Аппаратура.
· Примеры практического применения методов.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!