کروماتوگرافی و انواع آن

کروماتوگرافی روشی برای جداسازی اجرای یک مایع یا گاز از یکدیگر است. در این روش معمولا ماده ای که قصد جداسازی آنرا داریم، از یک توری یا لوله عبور کرده و در طی این فرآیند، اجزای ماده، با توجه به سرعت های مختلف حرکتشان در محیط، جداسازی میشوند.

در مقاله پیش رو به معرفی روش کروماتوگرافی و انواع آن خواهیم پرداخت.

در اصل روش جداسازی در فرآیند کروماتوگرافی، بر اساس تفاوت سرعت پخش شدن نسبی اجزا مختلف در محیط است. فاز محترک، یک مایع یا گاز است اما فاز ثابت، یک جامد یا مایع است.

در این روش از خاصیت هایی که در اجزا متفاوت است برای جداسازی استفاده میشود. به عنوان مثال تفاوت در جرم، تفاوت در قطبیت و …

کروماتوگرافی برای تشخیص اجزا در ابعاد نانومتری نیز استفاده میشود و به همین دلیل یکی از روش های آنالیز نیز بشمار میرود. کروماتوگرافی روشی قدیمی است که از مدتها پیش از ظهور فناوری نانو مورد استفاده قرار میگرفته.

انواع کروماتوگرافی

کروماتوگرافی دارای روش های مختلف و مکانیزمهای متفاوتی برای جداسازی مواد است که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

دسته بندی روش ها بر اساس شکل بستر جداسازی:

•  کروماتوگرافی ستونی: در این روش، جداسازی از طریق یک ستون صورت میگیرد. فاز ثابت درون یک لوله قرار گرفته است که این لوله column یا ستون خوانده میشود.
• کروماتوگرافی سطحی: در این روش جداسازی از طریق یک سطح پهن انجام میشود. فاز ثابت روی یک سطح یا خود بصورت یک ورق است.
  • کروماتوگرافی کاغذی: در این روش از جذب سطحی بوسیله مولکولهای سلولز استفاده میشود. مولکولهای سلولز بوسیله ساختار الیافی کاغذ ثابت نگه داشته میشود.
  • کروماتوگرافی لایه نازک(TLC): نوعی از کروماتوگرافی جذب سطحی است که در آن از صفحات با لایه نازک استفاده میشود و موقعیت اجزای جدا شده روی صفحه مشخص میشود. ذرات روی لایه باید متراکی، همگن و کوچک باشند.

دسته بندی روش های کروماتوگرافی بر اساس فاز:

• کروماتوگرافی مایع(LC): در این روش فاز متحرک، یک فاز مایع است.
  •  کروماتوگرافی مایع-جامد: روشی است که در آن فاز ثابت و نگه دارنده، یک فاز جامد است. در این روش مکانیز اصلی برای جداسازی و نگه داشتن، جذب است. جاذب های پر استفاده برای این کار، سیلیکاژل و آلومینا هستند که هردو، ترکیبات قطبی را جذب میکنند.
  •  کروماتوگرافی مایع-مایع: در این روش، برای هردو فاز ثابت و متحرک، مایع هستند. امروزه به طور کلی به کروماتوگرافی مایع-مایع ای که از ذرات بسیار ریز و فشار نسبتا بالا استفاده میکند، کروماتوگرافی مایع با فشار بالا(HPLC) میگویند. در HPLC، نمونه توسط یک مایع و با فشار بالا به درون ستون کروماتوگرافی وارد میشود. روشهایی که در آنها فاز ثابت قطبی تر از فاز متحرک است، کروماتوگرافی مایع فاز نرمال(NPLC) نامیده میشوند و عکس آن با نام کروماتوگرافی مایع فاز معکوس(RPLC) شناخته میشوند.

تفسیر کروماتوگرافی مایع (HPLC)

• کروماتوگرافی گازی(GC): در کروماتوگرافی گازی، فاز متحرک به شکل گاز است. معمولا از یک گاز بی اثر مانند نیتروژن، هلیم و آزگون استفاده میشود. به فاز متحرک، گاز حامل نیز میگویند.

آنالیز GC-MS

آنالیز کروماتوگرافی (LC-MS/MS)

روش های کروماتوگرافی خاص:

• کروماتوگرافی تبادل یونی: روشی است که با استفاده از تبادل یونی، مواد مورد آنالیز را بر اساس بار نسبیشان جداسازی میکند. معمولا به صورت ستونی است اما میتواند به صورت صفحه ای نیز استفاده شود. کروماتوگرافی تبادل یونی از یک فاز ثابت باردار برای جدا کردن ترکیبات باردار مانند آنیون ها، کاتیون ها، آمینو اسیدها، پپتید ها و پروتئین ها استفاده میکند.
• کروماتوگرافی اندازه طردی: در این روش، جداسازی بر اساس اندازه ذرات صورت میگیرد.
• کروماتوگرافی فاز معکوس(RPC): به هر روش کروماتوگرافی مایع ای که فاز متحرک به طور آشکاری از فاز ثابت قطبی تر باشد.
• کروماتوگرافی واکنش آبگریزی(HIC): از واکنش آبگریزی بین پروتئین ها و ماتریکس کروماتیک میتوان برای خالص سازی پروتئینها استفاده کرد. این روش برای جداسازی مواد حساس به Ph مناسب است.
• کروماتوگرافی دوبعدی: در بعضی موارد، جداسازی با استفاده از یک ستون قابل انجام نیست. به همین دلیل در کنار یک ستون، از یک ستون کروماتوگرافی دیگر هم استفاده میکنند تا با انجام فرآیند های موازی، جداسازی انجام گیرد.

خود روش های LC و GC روش های جداسازی هستند و برای بدست آوردن مقادیر موجود در نمونه، باید از دتکتور mass استفاده کرد.

برای انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی، نیاز به شناخت تمامی روشهای آن است. در این مقاله سعی شد روشهای معروف آن معرفی شوند. متاسفانه در کشور ما خیلی از انواع آن ناشناخته هستند و اطلاعات کافی در این مورد موجود نیست.