Jak se liší HPLC od sloupce GC?

HPLC (vysoce výkonná kapalinová chromatografie) a GC (plynová chromatografie) jsou silné analytické techniky používané k oddělení, identifikaci a kvantifikaci sloučenin v široké škále vzorků. Z hlediska provozu, vybavení a aplikací se však velmi liší. Tento článek nastiňuje klíčové rozdíly mezi sloupci HPLC a GC se zaměřením na jejich návrh, funkčnost a vhodnosti pro různé typy analýzy.

Návrh sloupce

Sloupce HPLC

Sloupce HPLC jsou obvykle kratší a širší než sloupce GC. Obvykle mají délku až 30 cm a mají vnitřní průměr v rozmezí od 2,1 mm do 8 mm. Balení ve sloupcích HPLC se skládá z malých částic (obvykle méně než 5 mikronů v průměru), které poskytují velkou povrchovou plochu pro interakci se složkami vzorku. Balicí vlastnosti těchto sloupců jim umožňují efektivně oddělit sloučeniny na základě jejich chemických vlastností.

Hlavní rysy:

Délka: Až 30 cm

Průměr: obvykle mezi 2,1 mm a 8 mm

Balicí materiály: Malé částice (např. Oxid křemičitý) s různými povrchovými modifikacemi vhodnými pro různé separační mechanismy (např. Obrácená fáze, normální fáze).

Sloupce GC

Sloupce GC jsou naopak delší a užší, obvykle až 100 m na délku a mají vnitřní průměr v rozmezí od 0,1 mm do 1 mm. Lze je rozdělit do dvou hlavních typů: zabalené sloupce a kapilární sloupce. Zabalené sloupy obsahují pevnou stacionární fázi nebo kapalinu potaženou na pevné podpěře, zatímco kapilární sloupy mají tenký film stacionární fáze potažené na vnitřní stěně.

Hlavní rysy:

Délka: Až 100 m

Průměr: obvykle mezi 0,1 mm a 1 mm

Typy: Zabalené sloupce (pevná nebo kapalná stacionární fáze) a kapilární sloupce (otevřená trubková struktura).

Mobilní fáze

Vysoce výkonná kapalinová chromatografie

V HPLC je mobilní fáze obvykle kapalným rozpouštědlem nebo směsí polárních nebo nepolárních rozpouštědel. Mezi běžná rozpouštědla patří voda, methanol, acetonitril a různé pufry. Výběr mobilní fáze je kritický, protože ovlivňuje interakci mezi analytem a stacionární fází ve sloupci.

Plynová chromatografie

GC používá plynnou mobilní fázi, nejčastěji inertní plyn, jako je helium nebo dusík. Vzorek musí být dostatečně volatilní, aby se při zavádění do sloupce odpadil. Tento požadavek znamená, že GC je primárně vhodný pro analýzu těkavých sloučenin, zatímco HPLC dokáže zvládnout širší škálu látek, včetně netěkavých sloučenin.

Separační mechanismus

Vysoce výkonná kapalinová chromatografie

HPLC odděluje sloučeniny založené na jejich afinitě k stacionární fázi vzhledem k mobilní fázi. Lze použít různé způsoby chromatografie:

Obrácená fázová chromatografie: Nepolární stacionární fáze s polární mobilní fází.

Normální fázová chromatografie: Polární stacionární fáze s nepolární mobilní fází.

Chromatografie výměny iontové výměny: odděluje nabité druhy na základě jejich interakce s nabitou stacionární fází.

Vylučovací chromatografie velikosti: odděluje molekuly založené na velikosti.

Plynová chromatografie

V plynové chromatografii je separace primárně dosažena rozdíly v bodech těkavosti a varu analytů. Sloučeniny, které se snadno odpařují, se nejprve elují ze sloupce, zatímco méně těkavé sloučeniny projde déle. Interakce mezi analytem a stacionární fází mohou také ovlivnit dobu retence.

Citlivost a rozlišení

Citlivost HPLC

HPLC má obecně vyšší citlivost pro neaulatilní sloučeniny, protože je schopna analyzovat nižší koncentrace vzorků bez odpařování. Použití menších velikostí částic ve sloupcích HPLC poskytuje větší povrchovou plochu pro interakci, což zlepšuje rozlišení.

Citlivost GC

Protože plynová chromatografie je schopna soustředit analyty odpařováním, je schopna dosáhnout vysoké citlivosti pro těkavé sloučeniny. Kapilární sloupce mají obecně lepší rozlišení než zabalené sloupy kvůli jejich delší délce a menším průměru.

Aplikace HPLC a GC

HPLC aplikace

HPLC se používá v celé řadě polí kvůli jeho všestrannosti:

Farmaceutická analýza: Používá se pro testování formulace léčiva a kontrolu kvality.

Environmentální testování: Analyzujte kontaminanty ve vzorcích vody a půdy.

Testování bezpečnosti potravin: Detekujte kontaminanty a ověřte kvalitu potravin.

Biotechnologie: Purifikace proteinů a nukleových kyselin.

Aplikace plynové chromatografie

GC se primárně používá k analýze těkavých organických sloučenin:

Environmentální analýza: Měření těkavých organických sloučenin ve znečišťujících látkách a vodě.

Forenzní věda: Analýza materiálů ve scénách kriminality.

Petrochemický průmysl: Charakterizace uhlovodíků u paliv.

Analýza chuti a aroma: Identifikace těkavých složek v potravinách.

Stručně řečeno, HPLC a GC jsou různé chromatografické techniky, které jsou vhodné pro různé typy analýzy na základě jejich návrhu sloupce, mobilní fáze, mechanismu separace, aplikace, citlivosti a řešení rozlišení. HPLC je vhodná pro netěkavé nebo tepelně labilní sloučeniny, které vyžadují kapalnou mobilní fázi, zatímco GC vyniká při analýze těkavých látek pomocí plynné mobilní fáze. Pochopení těchto rozdílů umožňuje vědcům vybrat vhodnou metodu pro jejich specifické analytické potřeby a zajistit přesné výsledky v různých vědeckých oborech.

Znáte rozdíl mezi lahvičkami HPLC a lahvičky GC? Podívejte se na tento článek: Jaký je rozdíl mezi lahvičkami HPLC a lahvičkami GC?