«Бумажная и тонкослойная хромотография.»

1) ХРОМАТОГРАФИЯ В ТОНКОМ СЛОЕ СОРБЕНТА

Метод хроматографии в тонком слое сорбента (ТСХ) впервые предложен фармацевтами Н.А. Измайловым и М.С. Шрайбер в 1938 г. Хроматография в тонком слое сорбента - один из простейших методов хроматографического анализа, разделение компонентов происходит при перемещении подвижной фазы через нанесённый на подложку (пластинку) тонкий слой сорбента. Продвижение элюента (подвижная фаза) по сорбенту (неподвижная фаза) обеспечивается капиллярными силами. В ТСХ используются сорбенты неорганической и органической природы. Наиболее часто применяют силикагели различных марок, алюминия оксид, крахмал, целлюлозу, полиамидный порошок. В основе разделения веществ в ТСХ преимущественно лежат процессы распределения и адсорбции. Распределительная хроматография основана на непрерывном перераспределении хроматографируемых веществ между двумя фазами, одна из которых неподвижна. Используется в двух вариантах - газожидкостной и из раствора. Величиной, характеризующей процесс разделения в распределительной хроматографии, является коэффициент распределения (К_Р)

,с₁ - концентрация вещества в неподвижной фазе; с₂ - концентрация вещества в подвижной фазе. Коэффициент распределения зависит от природы вещества, природы растворителя, температуры и техники проведения эксперимента. Выбор неподвижной фазы. Неподвижная фаза в ТСХ удерживается твёрдым носителем, не вступающим с ней во взаимодействие. Неподвижной фазы чаще всего используется вода, редко - другие растворители.Подвижная фаза может быть представлена одним или смесью нескольких растворителей. Лучший эффект достигается применением двух подвижных фаз, последовательно проходящих по пластинке в двух взаимно перпендикулярных направлениях - сначала хроматографируют в одной системе растворителей, затем пластинку поворачивают на 90° и проводят разделение в другой системе растворителей. Такой способ анализа называют двухмерной хроматографией.

Стадии метода хроматографии в тонком слое

Проведение анализа методом ТСХ включает следующие этапы:

1. Подготовка пластинок с тонким слоем сорбента

2. Подготовка подвижной фазы

3. Подготовка камеры для хроматографирования

4. Подготовка растворов анализируемого образца и "свидетелей"

5. Нанесение проб подготовленных растворов на пластинку

6. Процесс хроматографирования

7. Обнаружение зон компонентов смеси на хроматограмме

8. Анализ хроматограмм, заключение о качественном составе

9. Количественный анализ компонентов исследуемой смеси

10. Обработка полученных данных; заключение о количественном содержании. Вывод о соответствии исследуемого образца требованиям НД.

Практическое применение.Хроматография в тонком слое сорбента нашла применение в токсикологическом анализе, при исследовании действующих веществ сырья растительного и животного происхождения, в научных исследованиях, связанных с поиском, созданием и стандартизацией новых средств.

Достоинства ТСХ:

- простота оборудования и операций, что даёт возможность применить этот метод в любой, даже мало оснащённой лаборатории;

- быстрота анализа в сравнении с использованием классических методов разделения компонентов смесей;

- эффективность анализа, что позволяет разделить смеси близких по химическому строению веществ (до 15 компонентов) при правильном подборе подвижной фазы и приёмов анализа;

- высокая чувствительность способов и реагентов, используемых для детектирования, позволяет анализировать очень малые количества анализируемых веществ;

- широкий диапазон практического применения, что делает его универсальным;

- возможность применения «агрессивных» (жёстких) реагентов для детектирования зон исследуемых веществ и нагревания до высокой температуры;

- разнообразие применяемых сорбентов.

2) ХРОМАТОГРАФИЯ НА БУМАГЕ

Хроматография на бумаге (ХБ) предложена в 1943 г. А.Х. Гордоном, Р. Консденом, А. Мартином и Р. Сингом.

Носителем (неподвижной фазой) в ХБ является специальная бумага квалификации "для хроматографии" Компоненты подвижной и неподвижной фаз выбирают в зависимости от свойств анализируемых веществ. В ХБ иногда используют метод обращенных фаз. В этом случае в качестве неподвижной фазы используется органический растворитель, которым обрабатывается бумага, а подвижная фаза содержит водорастворимые компоненты. Чаще в качестве неподвижной используют воду, которая обычно содержится в порах бумаги. Особенностью подвижных фаз в ХБ является значительное содержание в них водосодержащих компонентов.

По технике выполнения в ХБ различают: нисходящую, восходящую, круговую и двухмерную.

При нисходящем способе бумага с нанесёнными пробами помещается в насыщенную парами растворителя камеру, закрепляется в лодочке, выдерживается в камере определённое время (обычно 1-1,5 часа). Затем в лодочку заливается подвижный растворитель, и процесс хроматографирования ведут до тех пор, пока фронт подвижной фазы не дойдёт до нижнего конца бумаги. На бумаге отмечают положение фронта растворителя (обычно графитовым карандашом), высушивают и исследуемые вещества обнаруживают, как указано в конкретной методике.

При восходящем способе подвижную фазу помещают на дно камеры в специальном сосуде или лодочке. Полосы бумаги с нанесёнными пробами, закрепляются таким образом, чтобы после промежутка времени для насыщения её в камере была возможность погружения её в подвижный растворитель. В остальном приёмы работы те же, что и в нисходящей хроматографии.

Принцип круговой хроматографии заключается в том, что к пробе, нанесённой на квадрат бумаги, с помощью бумажного фитилька или другого приспособления подводят подвижную фазу, помещённую горизонтально, например, в чашку Петри. Лист закрывают сверху крышкой и процесс хроматографирования ведут до достижения подвижной фазой радиуса определённой длины (заранее отмечают карандашом). Затем лист вынимают, высушивают, а зоны исследуемых веществ обнаруживают подходящим способом. В этом виде хроматографии они видны в виде концентрических колец, располагающихся на различном расстоянии от центра - места нанесения исследуемой пробы.

Принцип двухмерной хроматографии на бумаге, тот же, что и в ТСХ. В основе разделения смесей в ХБ преобладает механизм распределения и, в меньшей степени - адсорбции. В результате продвижения по капиллярам бумаги исследуемых веществ вместе с подвижным растворителем проходят, как и в случае ТСХ, многократные процессы распределения и в зависимости от К_Р, отдельных ингредиентов они располагаются на разных расстояниях от линии старта в направлении движения растворителя.

Способы обнаружения исследуемых веществ в ХБ те же, что и в ТСХ, за исключением тех приёмов, которые могут привести к разрушению бумаги, например, нагревание до высокой температуры или обработка агрессивными растворителями.Приёмы идентификации и количественного анализа аналогичны ТСХ.

Практическое применение. Указанные выше недостатки, а основной из них - длительность анализа, значительно ограничивают применение метода. Преимущественные направления его использования: научные исследования, особенно при изучении растительного сырья, в экспресс-анализе вытяжек из лекарственного растительного сырья и некоторых препаратов из него (экстракты, настойки и др.).

Достоинства и ограничения ХБ. Многие достоинства ТСХ (чувствительность, возможность разделения многокомпонентных смесей, универсальность в отношении природы компонентов разделяемых смесей и др.) присущи и ХБ. Считают, что в этом методе в некоторых случаях обеспечивается более чёткое разделение смесей, чем в ТСХ. Ограничениями метода являются большая длительность подготовительных операций и анализа (до 20-24 ч и более), невозможность использования "агрессивных" способов обнаружения.