Chromatografie

Chromatografie (z řečtiny χρώμα – barva, γραφειν – psát) je souhrnné označení pro skupinu fyzikálně-chemických separačních metod. Molekuly analytu se u všech typů chromatografických separací rozdělují mezi stacionární a mobilní fázi. Dělení je založeno na rozdílné distribuci složek směsi mezi mobilní a stacionární fázi. Postup vynalezl počátkem 20. století ruský přírodovědec Michail Cvět.

Výsledek chromatografie chlorofylu.

Automatizovaný kolektor frakcí pro chromatografické metody

Chromatografické pojmy

Analyty – složky vzorku, které mají být chromatograficky rozděleny a identifikovány

Analytická chromatografie – chromatografie sloužící k zjištění existence analytu (kvalitativní stanovení) a k určení jeho koncentrace ve vzorku (kvantitativní stanovení).

Chromatograf – přístroj sloužící k chromatografické separaci složek vzorku

Chromatogram – záznam z chromatografu, znázorňující jednotlivé analyty nejčastěji ve formě chromatografických píků (zón) oddělených navzájem základní linií

Chromatografická separace – rozdělení vzorku na jednotlivé složky (analyty) na základě rozdílné distribuce mezi mobilní a stacionární fázi

Mobilní fáze (eluent) je fáze pohybující se chromatografickým systémem. Tato fáze přivádí vzorek do stacionární fáze, kde dochází k jeho separaci

Retenční čas – čas, který složka potřebuje k průchodu chromatografickým systémem

Preparativní chromatografie slouží k izolaci čistých (nebo alespoň čistějších) složek vzorku, které jsou dále použity (k chemické reakci, další separaci apod.)

Stacionární fáze – je fáze ukotvená na místě, přes kterou prochází mobilní fáze a také složky vzorku. Jde například o tenkou vrstvu silikagelu na inertním nosiči (při tenkovrstevné chromatografii) či kolonu naplněnou silikagélem. Zde dochází k separaci v důsledku distribuce vzorku mezi stacionární a mobilní fázi

Autosampler - automaticky dávkuje vzorky do přístroje

Rozdělení chromatografických metod podle uspořádání

• sloupcová chromatografie (kolonová chromatografie, CC, column chromatography) - stacionární fáze je v koloně
• papírová chromatografie (PP, paper chrom.) - stacionární fází je obvykle voda, adsorbovaná na papír^[1]
• chromatografie na tenké vrstvě (TLC, thin layer chromatography) - stacionární fází je tenká vrstva adsorbentu anebo inertního nosiče, který váže kapalnou stacionární fázi^[1]

Rozdělení chromatografických metod podle mobilní fáze

• plynová chromatografie (GC, gas chromatography) - mobilní fází je plyn
• fluidní chromatografie - mobilní fáze je látka v nadkritickém stavu
• plazmová chromatografie - mobilní fáze je proud iontů
• kapalinová chromatografie (LC, HPLC, liquid chrom., vysokoúčinná kapalinová chrom.) - mobilní fází je kapalina.

Při kapalinové chromatografii je mobilní fází kapalina a stacionární fází je pevná látka (LSC) nebo kapalina, zakotvená na pevné látce (LLC).

Při LLC dochází k dělení složek analytu v důsledku různých hodnot jejich rozdělovacích koeficientů.

Při LSC dochází k dělení složek analytu v důsledku jejich různých adsorbčních vlastností.

Rozdělení kapalinové chromatografie podle principu dělení

• adsorpční chromatografie - stacionární fáze je adsorbent.
• iontová chromatografie - stacionární fáze je ionex.
• gelová chromatografie nebo gelová filtrační chromatografie - stacionární fáze je neionizovaný přírodní nebo syntetický gel.
• afinitní chromatografie - stacionární fáze obsahuje zakotvené ligandy, na které se rozdělovaná látka váže.
• rozdělovací chromatografie - o separaci rozhoduje různá rozpustnost složek vzorku v stacionární a mobilní fázi

Rozdělení chromatografie podle podmínek

• izokratická chromatografie - konstantní podmínky
• gradientová chromatografie - mění se podmínky, např. teplota nebo složení mobilní fáze.

Galerie

• 
  Dvourozměrný plynový chromatograf (GCxGC) s hmotnostním spektrometrem pracujícím na principu doby letu („time-of-flight“, TOF), který se používá zejména ke stanovení reziduí pesticidů a dalších těkavých kontaminantů organického původu v potravinách v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Kapalinový chromatograf s hmotnostním spektrometrem pracujícím na principu doby letu v kombinaci s kvadrupolovým analyzátorem (qTOF). Umožňuje měření v tzv. vysokém rozlišení a slouží zejména k tzv. necílové analýze biologicky aktivních látek (např. nepovolená léčiva a rostlinné toxiny) v potravinách v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Plynové chromatografy s různými detektory, které slouží ke kontrole pravosti rostlinných olejů a tuků a ke kontrole pravosti a kvality lihovin v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Kapalinový chromatograf s hmotnostním spektrometrem, který se používá zejména ke stanovení reziduí pesticidů v potravinách v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Iontový chromatograf v kombinaci s hmotnostním spektrometrem, který se používá ke stanovení polárních pesticidů (např. glyfosátu) v potravinách v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Vlevo - plynový chromatograf sloužící ke stanovení obsahu vody a nikotinu v kouřovém kondenzátu cigaret. Vpravo - kapalinový chromatograf používaný ke stanovení organických kyselin, náhradních sladidel, cukrů a polymerních triacylglycerolů v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Iontový chromatograf v kombinaci s hmotnostním spektrometrem používaný ke stanovení polárních pesticidů v potravinách v laboratoři SZPI v Praze.
• 
  Kapalinový chromatograf s hmotnostním spektrometrem používaný zejména ke stanovení mykotoxinů a rostlinných toxinů v potravinách v laboratoři SZPI v Praze.

Reference

1. KLOUDA, Pavel. Moderní analytické metody : učebnice základů instrumentálních analytických metod. 1. vyd. vyd. Ostrava: Pavel Klouda 203 s. Dostupné online. ISBN 80-902155-0-5, ISBN 978-80-902155-0-4. OCLC 37963504

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu chromatografie na Wikimedia Commons

Portály: Fyzika | Chemie