Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium

Elválasztástechnika 2011 Eke Zsuzsanna

Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium

Elválasztástechnikakv1n1lv1


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

Folyadékminta


Szilárd fázisú extrakció (SPE)


Célvegyületek

Illékonyak

Gőztéranalízis (HS, DHS)

Szilárd fázisú mikroextrakció (HS-SPME)

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

Szilárd minta


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) 412-31


Ismétlés vége


Szükséges-e az egyensúly?

t

A

SHS, SPME, SBSE


Származékképzés

Miért ? :

•Mérendő komponens illékonyságának növelése

•Mérendő komponens termikus stabilitásának növelése

•Retenciós tulajdonságok megváltoztatása

•Kimutatási határ csökkentése


Származékképzés

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


Származékképzés

Leggyakrabban alkalmazott reakció típusok :

•Szililezés

•Acilezés

•Alkilezés

•Észteresítés

•…


Folyadék kromatográfia

– HPLC


1903

Varsói Természettudományi

Társaság Biológiai Közleményei

A kezdet


HPLC vs. GC


HPLC vs. GC

Paraméter GC HPLC

Mérendő komponens hőstabilitása

Elpárologtatás miatt kellAz analízis általában szobahőmérséklet körül megy

Mérendő komponens molekulatömege

Jellemzően <700Csak az oldhatóság jelent határt

Mintaelőkészítés Végén illékony oldószerSzűrés kell, oldószer legyen az eluenssel elegyedő

Áramlás Nyomás vezéreltÁramlási sebesség vezérelt

Mozgófázis szerepe a szelektivitásban

Nem jellemző Erősen befolyásol


A HPLC rendszer főbb részei


Pumpa

Gáztalanító

Automata mintaadagoló

Oszloptér

Oldószerek

Detektor

A HPLC rendszer főbb részei


Mozgó fázis gázmentesítése

He sparging, on-line vacuum degassing, refluxing,

vacuum filtration, ultrasonication


Kézi injektor

Front View

Inject

Rear View

Load - Inject

Sample Loop


Kézi injektor

Sample inSolvent inSolvent out

Sample Load

Sample Inject

From Pump

To column

Sample inSolvent in

Solvent out

From Pump

To column


Automata injektor

Pretreatment with automatic injection system:


HPLC-s módszerek típusai

Mérendő komponens

Módszer Állófázis Mozgófázis

Semleges, gyenge sav, gyenge bázis

Fordított fázisúC18,C8,C4, ciano, amino

Víz/szerves Módosítók

Ionos, savas, bázikus

Inpárképzés C18, C8Víz/szerves ionpárképzők

Vízoldhatatlan Normál fázisúSzilika, ammino, ciano, diol

Szerves

Szervetlen ionok ioncsere ioncserélő Vizes puffer

Nagy molekulatömegű

Méretkizárásos SzilikaGélszűrés – vizesGélpermeáció-szerves


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


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!!Ezek mind kompetitív kölcsönhatások!!


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 20-800 m i.d.

Gyors oszlopok 2,0- 4,6 mm i.d.

Preparativ oszlop 40-100 mm i.d.

Oszlopgeometria

acél vagy PEEKacél vagy PEEK


Van Deemter egyenlet

uCduB

AdH pp2

u (cm/sec)u (cm/sec)

HH dp= 10 dp= 10 mm

dp= dp= 55 mm

dp= dp= 33mm

Nyomásesés a kolonnánNyomásesés a kolonnán::

p- nyomásesés;p- nyomásesés;

- kolonna áramlási ellenállása;- kolonna áramlási ellenállása;

- eluens viszkozitás;- eluens viszkozitás;

L- kolonna hossz;L- kolonna hossz;

ddpp- töltet átlagos szemcseméret- töltet átlagos szemcseméret

2pd

Lup


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 75-3000 μm)

CPG GLYCOPHASE (gliceropropilszilán réteggel)

SZERVETLEN (SZILIKA) – SZERVES (POLIMEREK) KEVERT TÍPUSOK

A folyadékkromatográfiás állófázisok - szervetlen


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

A folyadékkromatográfiás állófázisok - szerves


Column Packing Materials - Silica

Silica Sols Xerogels

Spherical

IrregularParticles are 3-10 m in

diameter for standard columns.

Documents

Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium