SẮC KÝ LỎNG VÀ NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT! - Beta Technology

MỤC LỤC

• SẮC KÝ LỎNG VÀ NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT!
  • Phương Pháp Sắc Ký Lỏng Là Gì?
  • HPLC Và UPLC Là Gì?
  • Cấu Tạo Thiết Bị Sắc Ký Lỏng
  • Ưu Nhược Điểm Của Phương Pháp Sắc Ký Lỏng
  • CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY

SẮC KÝ LỎNG VÀ NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT!

Phương Pháp Sắc Ký Lỏng Là Gì?

Sắc ký lỏng là phương pháp tách sắc ký các chất dựa trên sự phân bố khác nhau của chúng giữa pha tĩnh và pha động, trong đó pha động là một chất lỏng chảy qua pha tĩnh chứa trong cột hoặc trên bề mặt phẳng. Quá trình sắc ký lỏng chủ yếu dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố khối lượng, trao đổi ion, loại trừ theo kích thước hoặc tương tác hóa học lập thể.

Khi pha tĩnh trên bề mặt phẳng, ta có phương pháp sắc ký giấy, sắc ký bản mỏng. Trong bài này, chúng tôi chỉ đề cập đến trường hợp khi pha tĩnh chứa trong cột. Sắc ký lỏng ngày nay thường sử dụng các hạt nhồi rất nhỏ và áp suất tương đối cao được gọi là sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).

HPLC Và UPLC Là Gì?

• HPLC – high performance liquid chromatography – sắc ký lỏng hiệu năng cao, trước đây được gọi là sắc ký lỏng áp suất cao. HPLC là một trong những công nghệ chiếm ưu thế và được sử dụng rộng rãi nhất trong các phòng thí nghiệm phân tích trong 30 năm qua. Hệ thống HPLC có thể xử lý áp suất lên đến 6000 psi.

• UPLC – Ultra Performance Liquid Chromatography – sắc ký lỏng siêu hiệu suất. UPLC đã trở thành nền tảng HPLC tiêu chuẩn hiện đại do thế mạnh của nó trong việc tang lượng mẫu chảy qua, hiệu quả sắc ký, độ nhạy và giảm thời gian chạy. Hệ thống UPLC có thể xử lý áp suất lên đến 15000 psi.

Cả HPLC và UPLC đều là kỹ thuật sắc ký lỏng được sử dụng để tách các thành phần khác nhau của các hợp chất có trong hỗn hợp, sử dụng áp suất cao để đẩy dung môi qua các cột. Tuy nhiên, UPLC hoạt động ở áp suất cao hơn và cho phép kích thước hạt trong cột nhỏ hơn. Chính vì vậy, UPLC cải thiện độ phân giải và độ nhạy, tiêu thụ dung môi thấp hơn và rút ngắn thời gian chạy.

Cấu Tạo Thiết Bị Sắc Ký Lỏng

Thiết bị sắc ký lỏng bao gồm hệ thống bơm, bộ phận tiêm mẫu, cột sắc ký, đầu dò (detector) và một hệ thống thu nhận, xử lý dữ liệu. Pha động được cung cấp từ một hoặc vài bình chứa và chảy qua cột, thông thường với tốc độ không đổi và sau đó chạy qua detector.

Cách hoạt động của hệ thống bơm

Trong sắc ký lỏng, hệ thống bơm phải giữ cho pha động luôn chảy với một lưu lượng không đổi. Những biến đổi áp suất sẽ được giảm thiểu, ví dụ cho dung môi chạy qua một thiết bị giảm xung. Hệ thống bơm sinh ra áp suất do đó ống dẫn và hệ thống nối phải là loại chịu được áp suất này. Các bơm có thể được lắp với thiết bị loại bỏ bọt khí.

Hệ thống điều khiển bằng bộ vi xử lý có khả năng cung cấp pha động hằng định hoặc thay đổi tỷ lệ thành phần rửa giải (rửa giải gradient) theo một chương trình xác định. Nếu rửa giải gradient, hệ thống bơm lấy các dung môi từ một vài bình chứa và các dung môi có thể được trộn lẫn ở áp suất thấp hoặc áp suất cao.

Cách hoạt động của bộ phận tiêm mẫu

Mẫu thử được đưa vào dòng pha động hoặc vào vị trí gần đầu hoặc đầu cột nhờ một bộ phận tiêm mẫu có khả năng hoạt động ở áp suất cao. Có thể dùng vòng chứa mẫu thử thể tích cố định hoặc thiết bị có thể tích thay đổi.

Có thể tiêm mẫu bằng tay hoặc tự động. Tiêm mẫu bằng tay dễ gây ra sai số đo, thể tích tiêm vào vòng chứa mẫu không đủ, nên đòi hỏi người thao tác phải có kỹ năng tốt, thuần thục.

Nên sử dụng loại pha tĩnh nào trong sắc ký lỏng?

Có hai loại pha tĩnh được sử dụng trong sắc ký lỏng là pha tĩnh dạng rắn và pha tĩnh dạng lỏng. Mỗi dạng lại có nhiều loại khác nhau, tùy theo đặc điểm của chất cần tách, kỹ thuật tách mà lựa chọn pha tĩnh phù hợp.

• Silica (silic dioxyd), nhôm oxyd hoặc than graphite xốp thường dùng trong sắc ký pha thuận, quá trình phân tách dựa trên sự khác nhau về khả năng hấp phụ và (hoặc) phân bố khối lượng.
• Nhựa hoặc polymer chứa các nhóm chức axit hoặc bazo, sử dụng trong sắc ký trao đổi ion, sử dụng cơ chế trao đổi ion để tách các chất phân tích dựa trên các điện tích tương ứng của chúng.
• Silica xốp hoặc polymer, thường dùng trong sắc ký lọc gel (sắc ký rây phân tử), dựa trên sự khác nhau về kích thước phân tử để tách các chất, tương ứng với sự loại trừ không gian.
• Rất nhiều chất mang biến đổi hóa học được làm từ polymer, silica gel hoặc than graphite xốp được dùng trong sắc ký lỏng đảo pha. Trong kỹ thuật này, quá trình tách cơ bản dựa trên sự phân bố phân tử các chất giữa pha động và pha tĩnh.
• Pha tĩnh là loại biến đổi hóa học đặc biệt, ví dụ dẫn xuất của cellulose hoặc amylose, protein hoặc petid, cyclodextrin… thường dùng để tách các đồng phân đối quang (sắc ký đối quang).

Pha động có vai trò như thế nào trong sắc ký lỏng?

Pha động phải được lựa chọn thích hợp để đạt hiệu quả phân tách tốt nhất. Chất rửa giải này được chọn dựa trên độ phân cực của nó so với mẫu và pha tĩnh.

Với pha tĩnh hấp phụ phân cực mạnh như alumin, dung môi phân cực được sử dụng làm pha động sẽ bị pha tĩnh hấp phụ, có thể làm dịch chuyển các phân tử của mẫu trong hỗn hợp và có thể làm cho các thành phần mẫu rửa giải thay đổi nhanh chóng. Điều này sẽ làm mẫu ít bị phân tách, vì vậy tốt nhất nên bắt đầu rửa giải bằng dung môi có độ phân cực thấp hơn để rửa giải các thành phần bị hấp phụ yếu vào pha tĩnh trước.

Dung môi cũng có thể được thay đổi trong quá trình tách để thay đổi độ phân cực và do đó rửa giải các thành phần khác nhau một cách kịp thời hơn. Phương pháp này rất giống phương pháp phân tách gradient được sử dụng trong sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).

Cột sắc ký

Pha tĩnh trong sắc ký lỏng thường là chất rắn hấp phụ tốt; một chất rắn có thể giữ các hạt khí hoặc chất lỏng trên bề mặt bên ngoài của nó.

Đầu tiên, lối ra hẹp của cột được cắm bằng bông thủy tinh hoặc một tấm xốp để nâng đỡ vật liệu nhồi cột và giữ cho nó không thoát ra khỏi ống. Sau đó chất rắn hấp phụ (thường là silica) được đóng chặt vào ống thủy tinh để làm cột tách.

Việc nhồi pha tĩnh vào cột thủy tinh phải được thực hiện cẩn thận để tạo ra sự phân bố nguyên liệu đồng đều. Sự phân bố đồng đều của chất hấp phụ đóng vai trò rất quan trọng để giảm thiểu sự hiện diện của bọt khí và / hoặc các kênh trong cột.

Để kết thúc việc chuẩn bị cột, dung môi được sử dụng làm pha động được đưa qua cột khô. Sau đó, cột được cho là “làm ướt” và cột phải vẫn còn ướt trong toàn bộ thí nghiệm. Khi cột được chuẩn bị chính xác, mẫu cần tách sẽ được đặt ở đầu cột ướt.

Những gợi ý về Detector

Các đầu dò thường được sử dụng trong sắc ký lỏng như:

• Đầu dò chỉ số khúc xạ (Refractive index detector)
• Đầu dò UV/Vis
• Đầu dò huỳnh quang (Flourescence detector)
• Đầu dò độ dẫn điện (Conductivity detector)
• Đầu dò điện hóa (Electrochemical detector – ECD)
• Đầu dò khối phổ (MS)
• Đầu dò chuỗi diod (PDA)

Trong đó đầu dò UV/Vis và đầu dò chuối diod thường được sử dụng phổ biến nhất. Tùy theo chất cần phân tích, giới hạn phát hiện mong muốn… mà người ta lựa chọn đầu dò phù hợp.

Ưu Nhược Điểm Của Phương Pháp Sắc Ký Lỏng

Ưu điểm của sắc ký lỏng:

• Có khẳ năng định lượng đồng thời các chất có độ phân cực gần nhau
• Đầu dò hiệu năng cao, độ nhạy cao
• Hữu hiệu trong định lượng các hợp chất hữu cơ có nhiệt thủy phân thấp

Nhược điểm của sắc ký lỏng:

• Thời gian gian làm sạch và ổn định cột sắc ký sau các lần chạy lâu
• Tốn nhiều dung môi hữu cơ
• So với sắc ký khí, sắc ký lỏng luôn là kỹ thuật chậm hơn.
• Sắc ký lỏng có thể có đỉnh cao hơn hoặc mở rộng dải và do đó có độ phân giải thấp hơn so với sắc ký khí.

Hãy liên hệ chúng tôi để được tư vấn cụ thể.   

CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY Số nhà 17, Đường số 12, Khu dân cư Cityland Park Hills, Phường 10, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh 0286 2727 095 – 0286 2761 581 0903 042 747 – Mr. Trung sales@betatechco.com https://betatechco.com/ – https://thinghiemxangdau.vn/ – https://thietbihoanghiem.com/ Theo dõi các tin tức mới cập nhật thường xuyên của BETA tại các kênh sau: