Sprzęt do analiz HPLC
W pracach naukowych z wykorzystaniem narzędzi chemii analitycznej odpowiednie wyposażenie ma istotne znaczenie dla wiarygodności otrzymywanych wyników. Analizy wykonywane metodą HPLC wymagają specjalistycznego sprzętu, który jest kompatybilny z danym analitem. Aby ustalić, jakie wyposażenie chemiczne jest niezbędne w laboratorium analitycznym, należy w pierwszej kolejności dokonać przeglądu metodologii z uwzględnieniem składu analizowanych próbek. Techniki HPLC można dostosowywać do konkretnych potrzeb, a dogłębna wiedza w dziedzinie chromatografii umożliwia opracowanie niezawodnego przebiegu pracy.
Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) jest techniką przydatną w analizie szeregu związków chemicznych, m.in. małych cząsteczek i biopolimerów. Badana próbka rozpuszczana jest w odpowiednim rozpuszczalniku, a następnie roztwór nastrzykiwany jest na kolumnę chromatograficzną zawierającą żywicę, która wchodzi w interakcję z próbką. Oddziaływanie to spowalnia przechodzenie próbki przez kolumnę, gdzie następuje detekcja analitów. Rejestrowane dane obejmują czas przemieszczania się próbki i intensywność detekcji.
Aby dowiedzieć się więcej o zastosowaniach techniki HPLC, warto odwiedzić naszą stronę poświęconą rozwiązaniom z zakresu chromatografii. Avantor oferuje szeroką gamę produktów i zasobów idealnie dostosowanych do konkretnych potrzeb.
Wysokosprawna chromatografia cieczowa
W najprostszym ujęciu wysokosprawna chromatografia cieczowa opiera się na zasadzie, że różne związki chemiczne zachowują się inaczej w wodzie. HPLC umożliwia rozdział i oczyszczanie związków w zależności od ich polarności, czyli właściwości hydrofobowych/hydrofilowych.
Analizy chromatograficzne można podzielić na dwa rodzaje: z normalnym i odwróconym układem faz. Różne składy żywic w wypełnieniu kolumny determinują rodzaj analizy chromatograficznej i typ cząsteczek, które mogą ulegać rozdziałowi na kolumnie.
Normalny układ faz
W tej metodzie kolumna wypełniona jest polarnymi cząstkami krzemionki i niepolarnym buforem. Po nastrzyknięciu próbki na kolumnę cząsteczki polarne przywierają do krzemionki, wykazując dłuższy czas retencji niż cząsteczki niepolarne.
Odwrócony układ faz
W przypadku analiz w fazie odwróconej kolumna wypełniona jest cząstkami hydrofobowymi z buforem polarnym. Cząsteczki hydrofobowe przylegają do żywicy na dłuższy czas, co ułatwia ich detekcję.
Chemikalia wykorzystywane do przygotowania próbek do analizy HPLC
Analiza próbek techniką HPLC obejmuje 3 główne procesy: rozcieńczanie, wirowanie i filtrowanie. Na każdym etapie potrzebne są inne substancje chemiczne. Odpowiednie planowanie analiz umożliwia maksymalne ograniczenie wydatków i optymalizację protokołu działań. Bardzo ważny jest odpowiedni wybór związków chemicznych w fazie przygotowania próbek do analizy, ponieważ przekłada się to na oszczędność czasu, pieniędzy i zasobów laboratorium.
Rozcieńczanie
Przy rozcieńczaniu próbki trzeba przede wszystkim ustalić, które substancje chemiczne najlepiej sprawdzą się w przypadku danego metabolitu. Dany rozpuszczalnik może doskonale nadawać się do związków chemicznych jednej klasy, jednocześnie wykazując niekompatybilność ze związkami innych kategorii W laboratoriach powszechnie używana jest woda, a także inne rozpuszczalniki. Przykładowo rozpuszczalniki organiczne (np. metanol czy acetonitryl) wykorzystywane są do jednoczesnego rozdrabniania białek i ekstrakcji małych cząsteczek.
Wirowanie
Wirowanie jest procesem, który wydłuża żywotność sprzętu analitycznego, a także zabezpiecza jakość próbek podczas filtrowania. Wirowanie polega na energicznym wytrząsaniu probówki, aby oddzielić zawieszone w próbce cząstki od cieczy i zgromadzić je na dnie probówki.
Zalecane jest odwirowywanie próbek przez 5 minut z maksymalną prędkością przy zastosowaniu wirówki stołowej. Minimalizuje to ilość odpadów podczas odzysku filtrowanych próbek i ogranicza zużycie drogich materiałów filtracyjnych, które często wymagają także dłuższego czasu filtrowania. Podczas wirowania nie są potrzebne żadne dodatkowe substancje chemiczne. Jednocześnie etap ten znacząco ogranicza ilość chemikaliów wymaganych w dalszych fazach analizy.
Filtrowanie
Laboratorium analityczne może przetwarzać nawet setki próbek tygodniowo. Wymaga to szybkiego przebiegu analizy i dokładnych wyników. Na równowagę między tempem pracy i jakością analiz ogromny wpływ mają stosowane techniki filtracji.
Filtrowanie ma duże znaczenie dla prawidłowego przygotowywania próbek pod analizy HPLC z dwóch głównych powodów: aby chronić pompę przed cząstkami stałymi w rozpuszczalniku oraz zapobiegać blokowaniu i uszkodzeniom kolumny HPLC przez cząstki stałe.
Stosowanie fabrycznie wymieszanych rozpuszczalników poddanych filtracji minimalizuje ryzyko zanieczyszczenia przez rozpuszczalnik. Odpowiedni poziom czystości zmniejszy częstotliwość konserwacji sprzętu. Włączenie etapu filtracji do procesu przed wprowadzeniem próbki do kolumny lub w punkcie pobierania ogranicza zanieczyszczenia i chroni aparaturę przed zużyciem.
Wybór chemikaliów do przygotowania próbek do analizy HPLC
Przy opracowywaniu wydajnej techniki opracowywania próbek do HPLC kluczowe znaczenie ma dobór chemikaliów. Powinny one charakteryzować się wysokim stopniem czystości i wchodzić w niezbędne reakcje ze związkami docelowymi.
Do rozpuszczalników powszechnie wykorzystywanych do filtracji w procesie przygotowania próbek analitycznych należą: acetonitryl, metanol i woda. Jakość niektórych rozpuszczalników zoptymalizowanych pod kątem analiz HPLC jest kontrolowana pod względem przejrzystości UV, aby zapewnić ich optymalną czułość. Takie rozpuszczalniki są też wolne od zanieczyszczeń metalicznych, które często wpływają na aktywność biologiczną próbki.
Prawidłowy wybór związków chemicznych do filtracji przyspiesza przebieg analiz i umożliwia rezygnację z dodatkowego sprzętu i zasobów do dalszego filtrowania próbki, która może być podatna na zanieczyszczenia.
Eliminowanie zanieczyszczeń dzięki odpowiednio dobranym rozpuszczalnikom
Wybór odpowiednich chemikaliów może mieć kluczowe znaczenie dla usuwania z próbek HPLC zanieczyszczeń, które mogą skutkować zafałszowaniem wyników analiz i uszkodzeniem sprzętu. Substancje ekstrahowalne to związki uwalniane z komponentów (np. z membrany filtra), które mają styczność z rozpuszczalnikiem próbki. Ilość substancji ekstrahowalnych jest zmienna. Waha się w zależności od odporności składnika na działanie rozpuszczalnika, a także od temperatury i ciśnienia.
Substancje ekstrahowalne mogą niekorzystnie wpływać na dokładność HPLC – jeżeli są wykrywalne przez kolejną metodę analityczną w danym procesie, mogą zakłócać przebieg analizy. Związki te wprowadzają szumy, obniżając ogólną jakość danych. Może to stwarzać problemy, gdy docelowy analit ma taki sam czas retencji, jak związki ekstrahowalne.
Odpowiedni dobór membrany filtracyjnej pod kątem zgodności chemicznej z rozpuszczalnikami fazy ruchomej może znacząco ograniczyć ilość substancji ekstrahowalnych.
Wśród popularnych rozwiązań należy wymienić membrany z politetrafluoroetylenu (PTFE), difluorku poliwinylidenu (PVDF) i celulozy regenerowanej (RC) ze względu na ich doskonałą zgodność chemiczną z najczęściej używanymi rozpuszczalnikami fazy ruchomej. Do powszechnie wykorzystywanych rozpuszczalników należą: woda oczyszczona, acetonitryl i metanol.
Innym sposobem zapobiegania zanieczyszczeniu próbek jest ograniczenie różnorodności materiałów wykorzystywanych w laboratorium. Ustandaryzowanie dwóch rodzajów membran i używanie ich w różnych konfiguracjach zapewnia spójność pracy laboratorium.
Można korzystać z tych samych materiałów w krążkach membranowych do filtrowania fazy ruchomej, filtrach strzykawkowych do ręcznego przygotowania próbek oraz filtrach bezstrzykawkowych do filtracji automatycznej. Pozwoli to ograniczyć liczbę materiałów eksploatacyjnych w magazynie, a tym samym zwiększyć przestrzeń dostępną w laboratorium. Eliminuje także konieczność monitorowania i bieżącego uzupełniania zapasów różnych materiałów eksploatacyjnych.
Dowiedz się więcej o sprzęcie do analiz HPLC i kompleksowym wyposażeniu analitycznym w ofercie Avantor®.
Podsumowanie
Zaopatrzenie laboratorium w sprzęt chemiczny do analiz HPLC w procesach przetwarzania na dużą skalę lub najnowocześniejszych badaniach naukowych powinno być prostym zadaniem. Avantor® dostarcza wysokiej jakości produkty, narzędzia i zasoby, które zapewniają sprawne i skuteczne funkcjonowanie laboratorium.
Przy zamawianiu urządzeń, a także w procesie kontroli jakości, należy także zwracać uwagę na prawidłowe postępowanie z chemikaliami laboratoryjnymi przeznaczonymi do analiz HPLC. Więcej informacji na temat prawidłowego obchodzenia się z powszechnie używanymi chemikaliami laboratoryjnymi można znaleźć na specjalnej stronie internetowej.
Jeśli potrzebujesz sprzętu do analiz chemicznych, Avantor® spełni wszystkie Twoje oczekiwania.