Transcript Előadás7

Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnika
kv1n1lv1
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd fázisú extrakció (SPE)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd minta
Célvegyületek
Illékonyak
Kevésbé illékonyak
Gőztéranalízis (HS, DHS)
Soxhlet extrakció (SE)
Szilárd fázisú mikroextrakció
(HS-SPME)
Szuperkritikus fluid extrakció
(SFE)
Accelerated Solvent
Extraction (ASE)
Ultrahanggal segített szilárdfolyadék extrakció
 Mikrohullámmal segített
extrakció (MWE)
 Mátrix-szilárd fázisú
diszperzió (MSPD)
Quechers
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Ismétlés vége
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
SHS, SPME, SBSE
Szükséges-e az egyensúly?
A
t
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Származékképzés
Miért ? :
•Mérendő komponens illékonyságának növelése
•Mérendő komponens termikus stabilitásának növelése
•Retenciós tulajdonságok megváltoztatása
•Kimutatási határ csökkentése
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Származékképzés
Leggyakrabban alkalmazott reakció típusok :
•Szililezés
•Acilezés
•Alkilezés
•Észteresítés
•…
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Folyadék kromatográfia
– HPLC
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
A kezdet
1903
Varsói Természettudományi
Társaság Biológiai Közleményei
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
HPLC vs. GC
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
HPLC vs. GC
Paraméter
GC
HPLC
Mérendő komponens
hőstabilitása
Az analízis általában
Elpárologtatás miatt kell szobahőmérséklet körül
megy
Mérendő komponens
molekulatömege
Jellemzően <700
Mintaelőkészítés
Szűrés kell, oldószer
Végén illékony oldószer legyen az eluenssel
elegyedő
Áramlás
Nyomás vezérelt
Áramlási sebesség
vezérelt
Mozgófázis szerepe a
szelektivitásban
Nem jellemző
Erősen befolyásol
Elválasztástechnika
2011
Csak az oldhatóság
jelent határt
Eke Zsuzsanna
A HPLC rendszer főbb részei
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
A HPLC rendszer főbb részei
Oldószerek
Gáztalanító
Pumpa
Automata mintaadagoló
Oszloptér
Detektor
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Mozgó fázis gázmentesítése
He sparging, on-line vacuum degassing, refluxing,
vacuum filtration, ultrasonication
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Kézi injektor
Sample Loop
Load - Inject
Rear View
Front View
Inject
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Kézi injektor
Sample Load
From Pump
To column
From Pump
To column
Solvent in
Solvent out
Sample in
Solvent in
Solvent out
Sample in
Sample Inject
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Automata injektor
Pretreatment with automatic injection system:
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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
Szilika
Gélszűrés – vizes
Gélpermeációszerves
Nagy
molekulatömegű
Elválasztástechnika
Méretkizárásos
2011
Eke Zsuzsanna
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
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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!!
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Oszlopgeometria
Preparativ oszlop
40-100 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
20-800 mm i.d.
acél vagy PEEK
Elválasztástechnika
Gyors oszlopok
2,0- 4,6 mm i.d.
2011
Eke Zsuzsanna
Van Deemter egyenlet
H  Ad
p

B
 Cd u
u
2
p
dp= 10 mm
H
dp= 5 mm
Nyomásesés a kolonnán:
Dp 
f Lu
2
dp
dp= 3mm
Dp- nyomásesés;
f- kolonna áramlási ellenállása;
- eluens viszkozitás;
L- kolonna hossz;
u (cm/sec)
dp- töltet átlagos szemcseméret
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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 75-3000 μm)
CPG GLYCOPHASE (gliceropropilszilán réteggel)
SZERVETLEN (SZILIKA) – SZERVES (POLIMEREK) KEVERT TÍPUSOK
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
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
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Column Packing Materials - Silica
Spherical
Silica Sols
Irregular
Xerogels
Particles are 3-10 mm in
diameter for standard columns.
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna