Il sistema di cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) è un ramo importante della cromatografia ed è una tecnologia di separazione e analisi indispensabile nei campi della chimica moderna, della medicina, dell'industria, dell'agricoltura, dell'ispezione delle merci e dell'ispezione giudiziaria. Utilizza il liquido come fase mobile e utilizza un sistema di infusione ad alta pressione per pompare un singolo solvente con polarità diverse o solventi misti, tamponi, ecc. in una colonna cromatografica dotata di fase stazionaria ad alta efficienza. Dopo che i componenti della colonna sono stati separati, entrano nel rilevatore per il rilevamento, ottenendo così un'analisi efficiente, rapida e sensibile del campione.
Componenti strutturali
Il sistema di cromatografia liquida ad alte prestazioni comprende principalmente serbatoi di stoccaggio di liquidi, pompe di infusione ad alta pressione, campionatori, colonne cromatografiche, rilevatori, registratori e dispositivi di elaborazione dati. Tra questi, la pompa di infusione ad alta pressione è uno dei componenti principali dell'intero sistema, responsabile dell'invio della fase mobile nella colonna cromatografica con pressione e flusso stabili. La colonna cromatografica è un componente chiave della separazione, riempita con una fase stazionaria con particelle estremamente fini. I coefficienti di ripartizione dei diversi composti tra la fase stazionaria e la fase mobile sono diversi, ottenendo così la separazione. Il rilevatore converte i componenti separati in segnali elettrici e trasmette il grafico e i risultati attraverso il registratore e il dispositivo di elaborazione dati.
Come funziona
Il principio di funzionamento del sistema di cromatografia liquida ad alte prestazioni si basa sul principio di separazione della cromatografia, ovvero, quando ciascun componente disciolto nella fase mobile passa attraverso la fase stazionaria, ha diverse dimensioni e intensità dell'interazione con la fase stazionaria (adsorbimento, distribuzione, esclusione e affinità) e il tempo di residenza nella fase stazionaria è diverso, quindi esce dalla fase stazionaria uno dopo l'altro. Nello specifico, la pompa ad alta pressione penetra nel sistema la fase mobile nel serbatoio di stoccaggio del liquido e la soluzione campione entra nella fase mobile attraverso l'iniettore e viene caricata nella colonna cromatografica mentre la fase mobile scorre. Poiché i coefficienti di distribuzione dei componenti nella soluzione campione sono diversi nella fase mobile e nella fase stazionaria, quando le due fasi vengono spostate l'una rispetto all'altra, dopo il processo di distribuzione continuo di adsorbimento-desorbimento, la distanza tra i componenti miscelati viene gradualmente aumentata e infine fuoriesce dalla colonna in sequenza come singoli componenti separati. Il rilevatore converte la concentrazione del campione in un segnale elettrico e lo trasmette al registratore per stampare i dati del campione sotto forma di grafico.
Vantaggi e applicazioni
Il sistema di cromatografia liquida ad alte prestazioni ha le caratteristiche di elevata efficienza di separazione, rapida velocità di analisi, buona sensibilità di rilevamento e capacità di analizzare e separare sostanze fisiologicamente attive termicamente instabili con punti di ebollizione elevati e che non possono essere vaporizzate. Il suo campo di applicazione è ampio e non è quasi limitato dalla volatilità e dalla stabilità termica degli oggetti analitici. Quasi tutti i composti, compresi l'alto punto di ebollizione, la polarità, i composti ionici e le sostanze macromolecolari, possono essere analizzati e determinati mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni. Nei settori della farmacia, della medicina tradizionale cinese e della medicina tradizionale cinese, della scienza e della tecnologia alimentare, i sistemi di cromatografia liquida ad alte prestazioni sono ampiamente utilizzati nell'analisi dei farmaci, nella ricerca sulle impronte digitali della medicina cinese, nel rilevamento di residui di pesticidi, nell'analisi dei componenti nutrizionali degli alimenti, ecc.
Tendenze di sviluppo
Con il rapido sviluppo della moderna biotecnologia e dell'industria farmaceutica, anche i sistemi di cromatografia liquida ad alte prestazioni sono in costante sviluppo e miglioramento. L'attuale tendenza di sviluppo è quella di orientarsi verso l'analisi e la preparazione di farmaci e biochimici e di sviluppare metodi di separazione e analisi più efficienti, sensibili e rapidi. Allo stesso tempo, in risposta ai problemi dell’elevato consumo e della tossicità delle fasi mobili, si stanno esplorando attivamente anche alternative sostenibili e rispettose dell’ambiente.
Per riassumere, i sistemi di cromatografia liquida ad alte prestazioni svolgono un ruolo sempre più importante nel campo della scienza e della tecnologia moderne con le loro capacità uniche di separazione e analisi e ampie prospettive di applicazione.
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