Yüksek performanslı sıvı kromatografisi: Revizyonlar arasındaki fark

'''Yüksek performanslı sıvı kromatografisi''' ('''HPLC''' yaygın adıyla bilinir) bir [[analitik kimya]] yöntemidir. Karışımlardaki bilesenlerin, ayrıştırılmasında, nitelik ve nicelliklerinin belirlenmesinde kullanılan bir analiz tekniğidir. Bu teknikte pompalar ile pompalanan yüksek basincli sıvı faz aracılığıyla taşınan analitler, kromatografik kolona ulaşır. Kolona ulaşan analitler, kolon ile farkli sekillerde etkileşip, farklı zamanlarda detektöre ulaşırlar. Burda, kolon katı bir adsorbent maddeyle doludur ki, bu maddenin özellikleri sayesinde kromatografik ayrışma gerçekleşir.

[[Kromatografi]], tanımına bakıldığında adsorpsiyon içeren bir kütle transfer prosesi olarak düşünülebilir. HPLC de önceden bahsedildiği gibi, pompalarla örneklerin bir kolona gönderilip ayrıştırilması hususuna dayanır. Kromatografik kolonun aktif bileşeni (adsorbent) genellikle granüler yapıda olan, katı partiküllü (silicon veya polimerik yapıda olabilir) bir maddedir. Bu partiküller 2–50 μm boyutundadır. Kolona gelen karışımın bileşenleri bu partiküllerle olan farklı derecedeki kimyasal veya fiziksel etkilesimden dolayı birbirinden ayrılırlar. Bu karışımları taşıyan sıvılar genellikle yüksek basınç altındadırlar ve genelde bir kaç solventin (çözgen) bileşiminden oluşurlar. Bu çözgenler genel olarak su, asetonitril, metanoldurmetanöldur. Analitleri taşıyan bu sıvıya sıvı faz denir. Sıvı fazin (veya likit faz) genel bileşimi (yani hangi solventlerden oluştuğu) ve sıcaklığı analitlerin ayrışma prosesinde önemli bir rol oynar. Bunun sebebi ise bu faktörlerin analit ve kolon (adsorbent) arasındaki etkileşimi direkt olarak etkilemesidir. Bu etkileşimler genellikle fiziksel etkileşimlerdir ve örnek vermek gerekirse hidrofobik (dispersif), dipol-dipol ve iyonik, genellikle bunların bileşimi şeklinde olabilir.

Çok çeşitli HPLC kolonları piyasada mevcuttur. Bir HPLC kolonun niteliğini bir takım özellikleri belirler ve bu özelliklerden en önemlisi sabit fazının kimyasal yapısı, bir başka deyişle bu sabit fazifazı oluşturan partiküllerin türü ve büyüklüğüdür. HPLC kolonlarında partiküllerin boyutunun küçük olması kolondan gelen geri basıncı (ing. backpressure) artırır,. Kısacası partikulpartikül boyutunun düşmesi, geri basıncı da doğru orantılı olarak artırır. Tipik olarak, kolondaki küçük boyutlu partiküller, yüzey alanını artırdığından beraberinde analitlerin daha etkili bir biçimde ayrılşmasını (resolusyon) sağlar. Resolüsyon, kromatografide elde edilen ardışık analit piklerinin ayrışma derecesi olarak tanımlanabilir. Ek olarak, bu sorbent partikülleri hidrofobik veya polar olabilir.

Mobil fazlar incelendiğinde, genel olarak su ve suyla çözünebilen organik bir solvent kullanılır. Bu solventlerden de en yaygın olarak kullanılanları metanol ve asetonitrildir. Bazı HPLC teknikleri içinde suyun bulunnmadığı mobil fazlar da kullanılır (Normal faz sıvı kormatografisi). Genellikle mobil fazın içerisinde formik asit, fosforik asit veya trifloroasetik asit gibi veya bazı tuzlar da eklenir. Bu eklenen kimyasallar kromatografi operasyonuna, yani analitlerin ayrışmasına yardımcı olur. Mobil fazın bileşimi analiz sırasınca sabit tutulabilir ve bu işleme isokratik elüsyon denir. Mobil faz bileşminin zamana bağlı değiştiği analizlere de gradiyengradyan elüsyon denir. İsokratik analizler genellikle kimyasal özellikleri tamamen farklı veya sabit faza farklı derecelerde ilgi gösteren molekkülerin bulunduğu karışımları ayırmada kullanılır. Gradiyent analizlerde analitlerden elüsyon kuvveti az olandan çok olana doğru bir moleküler ayrışma gözlenir. Bir başka deyişle, analitler sabit faza yüksek afinite gösterdiklerinde, sabit fazla daha çok etkileşirler ve kolon içersinde daha çok zaman geçirerek detektöre daha geç ulaşırlar, fakat bazı analitler de sabit fazla fazla etkileşmez ve daha hızlı bir biçimde detektöre ulaşırlar. Bu farklılık, farklı zamanlarda elde edilen sinyallere neden olur beve bu ilgili analitlerin kromatografik pikleri, kromatogramda farklı zamanlarda çıkar. Tipik bir ters faz kromatografi gradiyengradyan analiz %5 asetonitrile ile başlarvebaşlar ve doğrusal olarak 5-25 dakika içerisinde, %95'e kadar çıkar. Mobil fazın bileşimin değsımediği periyotlar da analiz profilinde yer alabilir. Örneğin, mobil faz 1-3 dakika boyunca %5 asetonitril seviyesinde kalabilir ve daha sonra doğrusal olarak ilerleyen dakikalarda %95'e çıkabilir.

Bu hususta, mobil fazın bileşiminin belirlenmesinde, mobil faz analit etkileşimi ve analit sabit faz (kolon) etkileşimleri göz önünde bulundurulur. Örneğin ters faz HPLC'de hidrofobik etkileşimler görülür. Analitlerin mobil faz ve sabit faza olan ilgisi (affinıtiesi) ve farklı analitlerin farklı derecelerde olan etkileşimleri sonucunda kromatografik ayrışma gerçekleşir. Bir başka deyişle, analitlerin sabit faz ve mobil fazdaki partitisyonupartisyonu kromatografik ayrışmada önemli rol oynar. Sıvı-sıvı ekstraksiyonunda da benzer prensip görülse de HPLC de bu işlem süreklidir, ekstraksiyonda ise adımlar şeklindedir. HPLC örneğinde, su/asetonitril mobil fazi kullanıldığında, hidrofobisitesi yüksek olan analitler kolondan daha geç ayrılacaklardır. Bunun sebebi ise, gradiyen bir metod kullanıldığı var sayıldığında, mobil fazdaki asetonitril miktarı zamanla artacaktır ve sonucunda da analitler kolonla daha çok etkileşeceklerdir. Mobil faz bileşenlerininin belirlenmesi, eklenmesi gereken tuz ve asitlerin secilmesi, kolon seçimi, gradiyen zamanlarinin belirlenmesi analizlerden önce dikkatle belirlenir ve bu aşamaya metod geliştirme denir.