PLANARNA HROMATOGRAFIJA

 Mobilna faza nošena kapilarnim silama prolazi kroz stacionarnu fazu.

Hromatografija na hartiji

R F  put koji je prešla komponenta put koji je prešao rastvarač 0 

R F

 1

- Stacionarna faza: “kompleks celuloza – voda” Mobilna faza: smeše vode i organskih rastvarača - Jednodimenzionalna: - uzlazna, - silazna, - Dvodimenzionalna - Kružna ООАХ, Школска 2015/16. година

Tankoslojna hromatografija

Stacionarna faza tanak sloj neke čvrste porozne supstance (silika-gel, aluminijum-oksid, celuloza)

e:

T

hin-

L

ayer

C

hromatography (

TLC

) n:

D

ünnschicht-

C

hromatographie (

DC

) r:

Т

онко

с

лойная

х

роматография (

ТСХ

) jednostavna brza osetljiva jeftina metoda za odvajanje kvalitativnu analizu kvantitativnu analizu

Analitička Preparativna

Istorijat 1889.

1938.

1948.

1950-1954.

odvajanje neorganskih jonova na tankom sloju Al 2 O 3 + skrob (

Meinhard

and

Hall

)

kasne 1950.

Kirhner i saradnici su razvili TSH kakvu danas poznajemo E. Štal (Nemačka) uvodi termin "hromatografija

1962.

difuzija kapi smeše HCl i H 2 SO 4 kroz tanak sloj želatina (

M.W. Beyerinck

) odvajanje nekih lekovitih supstanci na Al 2 O 3 nanetom na staklenu ploču (

N.A. Izmailov, M.S. Schraiber

) na tankom sloju"; Štal – prvi TSH laboratorijski praktikum

ООАХ, Школска 2015/16. година

- podvrsta tečne hromatografije Čvrsta stacionarna faza = (ad)sorbent Tečna mobilna faza



Eluciona moć rastvarača



Zadržavajuće dejstvo sorbenta

Sorbent Mobilna faza Sorbend

Normalno-fazni sistem:

- stacionarna faza polarnija od mobilne - polarniji sorbend  jača sorpcija - polarniji rastvarač  slabija retencija specifične interakcije: H-veze, dipol-dipol, jon-dipol, DA Reversno-fazni sistem: - mobilna faza polarnija od stacionarne - polarniji sorbend  slabija retencija - polarniji rastvarač  jača retencija nespecifične interakcije: disperzione i indukcione sile

Klasifikacija sorbenata koji se primenjuju u hromatografiji na tankom sloju.

Klasa sorbenta Tipični predstavnici

Polarni neorganski sorbenti Polarni organski sorbenti Silika-gel, aluminijum-oksid Celuloza, poliamidi Polarno modifikovani silika-gelovi Nepolarno modifikovani silika-gelovi Amino-propil-, cijano-propil- modifikovani silika-gel Dimetil-, oktil-, oktadecil modifikovani silika-gel

Fizičke karakteristike: prečnik pora 6 - 10 nm velika specifična površina velika zapremina pora O O O H O H O H H O H Si O Si O Si O Si O Si O Si O a) b) c) d) Slika 1. Funkcionalne grupe na površini silika-gela: a) siloksanske, b) slobodne silanolne, c) reakciono sposobne silanolne grupe međusobno povezane vodoničnim vezama, d) silanolne grupe vezane za molekul vode. H Si

O H O H H O H Si O Si 25 o -170 o C -H 2 O O H Si O O Si H 170 o -400 o C -H 2 O Slika 2. Dehidratacija silika-gela pri zagrevanju. O Si O Si Interakcije sa odvajanim supstancama: • vodonične veze • dipol - dipol • druge elektrostatičke interakcije

Aluminijum-oksid

- polarni neorganski sorbent Dobijanje: termičkom dehidratacijom hidratisanog Al 2 O 3 Za TSH pogodna je γ-kristalna modifikacija Specifična površina: 100-350 m 2 /g; prosečan prečnik pora 2-8 nm Hromatografske osobine: slične silika-gelu  veća energija adsorpcije molekula sa C = C vezama  bolja selektivnost odvajanja aromatičnih jedinjenja

ООАХ, Школска 2015/16. година

O Si O O Si Si O Si O O Si Si O Si O Si O OH CN O NH 2 OH OH Nemodifikovane silanolne grupe Dimetil-modifikovani (C 2 ) silika-gel Oktil-modifikovani (C 8 ) silika-gel Dodecil-modifikovani (C 12 ) silika-gel Oktadecil-modifikovani (C 18 ) silika-gel Cijano-propil-modifikovani silika-gel Diol-modifikovani silika-gel Amino-modifikovani silika-gel Površinske funkcionalne grupe nekih hemijski modifikovanih silika-gelova.

Mehanizam hromatografskog odvajanja na alkil-modifikovanim silika-gelovima? Nedovoljno razjašnjen! Značajan uticaj na retenciju odvajanih supstanci imaju: 

Solvofobne (hidrofobne) interakcije

(sorbend - sorbent), 

Silanofilne interakcije

(sorbend - nemodifikovane silanolne  grupe), i

Solvatacija

sorbenda i/ili stacionarne faze organskom komponentom rastvarača.

Hidrofilno modifikovani silika-gelovi:

cijano-propil

-,

amino-propil

- i

diol

-  normalno-fazna hromatografija  reversno-fazna hromatografija  dvodimenzionalna Veoma složeni separacioni mehanizmi!

Organski sorbenti

Celuloza

- polaran organski sorbent; -naročito pogodna za odvajanje hidrofilnih supstanci najčešće normalno-faznom podeonom hromatografijom; - vlaknasta i mikrokristalna - Hemijskim modifikacijama ili impregnisanjem celuloze mogu se dobiti različiti jonski izmenjivači (uglavnom se koriste za odvajanje proteina, nukleinskih kiselina i njihovih derivata i sl.).

Poliamidi

– najčešće poliamid 6; - odvajanje može da se zasniva na adsorpciji, particiji ili jonskoj izmeni - važni adsorpcioni centri = površinske amidne grupe

pravilan izbor mobilne faze  efikasnost odvajanja - polarnije supstance zahtevaju polarnije rastvarače - što jednostavnija mobilna faza (najčistije komponente) - eluotropne serije: NP RP

n

-pentan cikloheksan ugljen-tetrahlorid toluen benzen hloroform aceton dioksan acetonitril etanol voda metanol acetonitril dioksan etanol tetrahidrofuran

Moderna TSH - visoko-efektivna (

High Performance Thin-Layer Chromatography

) - instrumentalna tehnika - brza i efikasna simultana odvajanja i kvantitativna analiza velikog broja uzoraka - po tačnosti i preciznosti može se meriti sa gasnom i visoko-efektivnom tečnom hromatografijom (HPLC) - obezbeđuje jeftiniju analizu u poređenju sa drugim jednako efikasnim instrumentalnim metodama.

Oprema za TLC

Table 1.

Characteristics of conventional TLC and HPTLC Parameter Conventional TLC HPTLC Plate size (cm) 20 × 20 10 × 10 Layer thickness ( μm) 250 100 or 200 Average particle size ( μm) 10 – 15 5 – 7 Particle-size distribution ( μm) 0 – 25 0 – 10 Average plate height ( μm) 35 – 75 23 – 25 Number of samples 10 18 – 36 Sample volume ( μL) 1 – 5 0.1 – 0.2

Solvent volume (mL) 50 5 – 10 Development distance (cm) 10 – 15 3 – 5 Development time (min) 30 – 200 3 – 20 Limit of detection (ng) Absorbance Fluorescence 1 – 5 0.05 – 0.1

– 0.5

0.005 – 0.010

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година

ООАХ, Школска 2015/16. година