مقدمه‌ای بر کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یا HPLC یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تجزیه‌ای در علوم شیمی، داروسازی، صنایع غذایی و زیست‌محیطی است. در این روش، جداسازی ترکیبات شیمیایی بر اساس تفاوت در برهم‌کنش آنها با فاز ثابت و فاز متحرک صورت می‌گیرد.
فاز متحرک معمولاً از حلال‌های آلی مانند متانول یا استونیتریل تشکیل شده که نقش حیاتی در کارایی، دقت، حساسیت و سرعت آنالیز ایفا می‌کنند.
نقش حلال‌ها در عملکرد HPLC
انتخاب حلال مناسب، کیفیت جداسازی، طول عمر ستون، زمان آنالیز و حساسیت آشکارساز را تحت تأثیر قرار می‌دهد. حلال‌ها باید با آشکارساز (UV یا MS)، نوع ستون و ماهیت ترکیبات مورد آنالیز سازگار باشند. دو حلال پرکاربرد در HPLC، متانول و استونیتریل هستند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.
معرفی متانول و ویژگی‌های آن
- قطبیت بالا
- ارزان‌تر نسبت به استونیتریل
- سمیت نسبتاً کمتر
- UV cut-off حدود 205 نانومتر
معرفی استونیتریل و ویژگی‌های آن
- ویسکوزیته کمتر از متانول
- UV cut-off پایین‌تر (190 نانومتر)
- تفکیک بهتر برای ترکیبات خاص
- سمیت بالاتر از متانول
مقایسه ویسکوزیته و فشار سیستم
استونیتریل به دلیل ویسکوزیته پایین‌تر، موجب فشار کمتر در سیستم HPLC شده و به افزایش عمر ستون و کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند.
مقایسه در آشکارسازی UV
استونیتریل با UV cut-off پایین‌تر، برای آنالیزهایی با حساسیت بالا در آشکارساز UV مناسب‌تر است.
مقایسه زمان بازداری و سرعت آنالیز
زمان بازداری ترکیبات در حضور استونیتریل معمولاً کمتر از متانول است که باعث افزایش سرعت تحلیل می‌شود.
تأثیر نوع حلال بر جداسازی ترکیبات قطبی و غیرقطبی
- متانول برای ترکیبات قطبی مناسب‌تر است.
- استونیتریل برای ترکیبات نیمه‌قطبی و غیرقطبی عملکرد بهتری دارد.
سازگاری با انواع ستون‌های HPLC
- متانول با ستون‌های قطبی مانند NH2 و CN سازگار است.
- استونیتریل با ستون‌های فاز معکوس مانند C18 سازگاری بیشتری دارد.
اثر حلال بر عمر ستون
متانول به علت ویسکوزیته بالاتر فشار بیشتری وارد کرده و می‌تواند عمر ستون را کاهش دهد. استونیتریل با فشار کمتر، طول عمر ستون را بیشتر حفظ می‌کند.
مقایسه اقتصادی در بازار ایران
| ویژگی | متانول | استونیتریل |
|---|---|---|
| قیمت | ارزان‌تر | گران‌تر (بیش از ۲ برابر) |
| دسترسی | بسیار بالا | محدودتر |
| کیفیت آزمایشگاهی | رایج و متنوع | وارداتی و خاص |
ایمنی و سمیت
- متانول: سمی، قابل اشتعال، ولی سمیت کمتر
- استونیتریل: سمیت بالا، ممکن است سردرد و تهوع ایجاد کند
استفاده از هود، دستکش، عینک ایمنی و تهویه مناسب هنگام کار با هر دو حلال ضروری است.
موارد کاربرد در صنایع مختلف
| صنعت | متانول | استونیتریل |
|---|---|---|
| داروسازی | برای آنالیزهای قطبی | برای ترکیبات پیچیده دارویی |
| صنایع غذایی | استفاده متوسط | برای نمونه‌های چرب و روغنی |
| محیط‌زیست | آنالیز فلزات سنگین | برای آلاینده‌های آلی |
پرسش‌های متداول
بله، در متدهای گرادیان برای بهبود تفکیک استفاده می‌شود.
استونیتریل با UV cut-off پایین‌تر عملکرد بهتری دارد.
استونیتریل.
بله، به دلیل ویسکوزیته بالا.
استونیتریل.
استونیتریل.
نتیجه‌گیری نهایی
انتخاب بین متانول و استونیتریل به نوع آنالیز، حساسیت، ستون و بودجه بستگی دارد.
- برای آنالیزهای اقتصادی و قطبی: متانول
- برای آنالیزهای سریع، دقیق و LC-MS: استونیتریل
