SẮC KÝ LỎNG HIỆU SUẤT CAO (HPLC): CƠ SỞ LÝ LUẬN, THIẾT BỊ, LOẠI - HÓA HỌC - 2026

Các sắc ký lỏng hiệu năng cao là một kỹ thuật cụ được sử dụng trong phân tích hóa học mà hỗn hợp riêng biệt được cho phép, thanh tẩy và định lượng thành phần của nó, và nghiên cứu sâu hơn. Nó được biết đến với tên viết tắt HPLC, bắt nguồn từ tiếng Anh: High Performance Liquid Chromatography.

Do đó, như tên gọi của nó, nó hoạt động bằng cách điều khiển chất lỏng. Chúng bao gồm hỗn hợp bao gồm chất phân tích hoặc mẫu quan tâm và một hoặc nhiều dung môi đóng vai trò là pha động; nghĩa là, cái mà kéo chất phân tích qua tất cả các thiết bị HPLC và cột.

Thiết bị HPLC. Nguồn: Dqwyy

HPLC được sử dụng rộng rãi bởi các phòng thí nghiệm phân tích chất lượng ở nhiều công ty; chẳng hạn như dược phẩm và thực phẩm. Người phân tích được đề cập phải chuẩn bị mẫu, pha động, kiểm tra nhiệt độ và các thông số khác, và đặt các lọ bên trong bánh xe hoặc băng chuyền để thiết bị thực hiện tiêm tự động.

Thiết bị HPLC được kết nối với một máy tính, qua đó có thể quan sát các sắc đồ được tạo ra, cũng như để bắt đầu phân tích, kiểm soát tốc độ dòng của pha động, lập trình loại rửa giải (đẳng cấp hoặc gradient) và bật máy dò (UV -Vis hoặc máy quang phổ khối lượng).

Nền tảng

Không giống như sắc ký lỏng thông thường, chẳng hạn như sắc ký cột chứa đầy giấy hoặc silica gel, HPLC không phụ thuộc vào trọng lực để chất lỏng làm ướt pha tĩnh. Thay vào đó, nó hoạt động với máy bơm cao áp, tưới pha động hoặc chất rửa giải qua cột với cường độ lớn hơn.

Theo cách này, không cần thiết phải đổ pha động thường xuyên qua cột, mà hệ thống thực hiện liên tục và với tốc độ dòng chảy cao hơn.

Nhưng hiệu quả của kỹ thuật này không chỉ nhờ vào chi tiết này mà còn nhờ các hạt chất độn cực nhỏ tạo nên pha tĩnh. Càng nhỏ, diện tích tiếp xúc của nó với pha động càng lớn, do đó nó sẽ tương tác tốt hơn với chất phân tích và các phân tử của nó sẽ tách ra nhiều hơn.

Hai đặc điểm này, cộng với thực tế là kỹ thuật cho phép ghép nối các đầu báo, làm cho HPLC vượt trội hơn nhiều so với sắc ký lớp mỏng hoặc giấy. Sự phân tách hiệu quả hơn, pha động di chuyển tốt hơn qua pha tĩnh và sắc ký đồ có thể phát hiện bất kỳ lỗi nào trong phân tích.

Trang thiết bị

Sơ đồ đơn giản hóa hoạt động của thiết bị HPLC. Nguồn: Gabriel Bolívar.

Trên đây là sơ đồ đơn giản về cách thức hoạt động của thiết bị HPLC. Các dung môi được đựng trong các thùng chứa tương ứng của chúng, được bố trí với các ống mềm để máy bơm đưa một lượng nhỏ chúng vào thiết bị; do đó chúng ta có pha động.

Pha động hoặc dung dịch rửa giải phải được khử khí trước, để các bọt khí không ảnh hưởng đến sự phân tách của các phân tử chất phân tích, các phân tử này sẽ trộn lẫn với pha động khi thiết bị đã thực hiện bơm.

Cột sắc ký nằm bên trong tủ sấy cho phép điều chỉnh nhiệt độ. Do đó, đối với các mẫu khác nhau, có nhiệt độ thích hợp để đạt được sự phân tách hiệu suất cao, cũng như danh mục rộng các cột và các loại chất lấp đầy hoặc pha tĩnh để phân tích cụ thể.

Pha động với chất phân tích hòa tan đi vào cột, và từ đó các phân tử "cảm thấy" ít ái lực hơn với pha tĩnh sẽ rửa giải trước, trong khi những phân tử bị nó giữ lại nhiều hơn sẽ rửa giải sau. Mỗi phân tử được rửa giải tạo ra một tín hiệu hiển thị trên sắc ký đồ, tại đó thời gian lưu của các phân tử được tách ra được quan sát.

Và mặt khác, pha động sau khi đi qua máy dò sẽ kết thúc trong thùng chứa chất thải.

Các loại HPLC

Có nhiều loại HPLC, nhưng trong số đó, nổi bật nhất là bốn loại sau.

Sắc ký pha thường

Sắc ký pha bình thường dùng để chỉ một phương pháp mà pha tĩnh có bản chất là phân cực, trong khi pha động là không phân cực. Tuy gọi là bình thường nhưng trên thực tế nó ít được sử dụng nhất, với pha ngược là phổ biến và hiệu quả nhất.

Sắc ký pha đảo ngược

Là một pha nghịch đảo, bây giờ pha tĩnh là cực và pha động là cực. Điều này đặc biệt hữu ích trong phân tích sinh hóa, vì nhiều phân tử sinh học hòa tan tốt hơn trong nước và trong dung môi phân cực.

Sắc kí trao đổi ion

Trong loại sắc ký này, chất phân tích, mang điện tích âm hoặc dương, di chuyển qua cột, thay thế các ion mà nó chứa. Điện tích càng cao thì khả năng lưu giữ của nó càng cao, đó là lý do tại sao nó được sử dụng rộng rãi để tách các phức chất ion của các kim loại chuyển tiếp.

Sắc ký loại trừ kích thước

Sắc ký này, thay vì tách, phụ trách tinh chế hỗn hợp thu được. Như tên gọi của nó cho thấy, chất phân tích được tách ra không còn phụ thuộc vào mức độ liên quan chặt chẽ của nó với pha tĩnh mà theo kích thước và khối lượng phân tử của nó.

Các phân tử nhỏ hơn sẽ được giữ lại nhiều hơn các phân tử lớn, vì sau này không bị mắc kẹt giữa các lỗ rỗng của chất trám cột polyme.

Các ứng dụng

HPLC cho phép phân tích cả định tính và định lượng. Về mặt định tính, bằng cách so sánh thời gian lưu trên sắc ký đồ trong các điều kiện nhất định, có thể phát hiện sự có mặt của một hợp chất cụ thể. Sự hiện diện như vậy có thể là dấu hiệu của bệnh tật, tạp nhiễm hoặc sử dụng ma túy.

Do đó, nó là một phần máy tính của các phòng thí nghiệm chẩn đoán. Tương tự như vậy, nó được tìm thấy trong các ngành công nghiệp dược phẩm, vì nó cho phép xác minh độ tinh khiết của sản phẩm, cũng như chất lượng của nó liên quan đến sự hòa tan của nó trong môi trường dạ dày. Nguyên liệu ban đầu cũng phải qua HPLC để tinh chế chúng và đảm bảo hiệu suất tốt hơn trong quá trình tổng hợp thuốc.

HPLC cho phép phân tích và tách các hỗn hợp phức tạp của protein, axit amin, carbohydrate, lipid, porphyrin, terpenoit, và về cơ bản là một lựa chọn tuyệt vời để làm việc với các chất chiết xuất từ ​​thực vật.

Và cuối cùng, sắc ký loại trừ phân tử cho phép bạn chọn các polyme có kích thước khác nhau, vì một số có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn những polyme khác. Bằng cách này, thu được các sản phẩm có khối lượng phân tử trung bình thấp hoặc cao, đây là yếu tố quyết định tính chất của chúng và các ứng dụng hoặc tổng hợp trong tương lai.

Người giới thiệu

1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Hóa phân tích định lượng. (ấn bản thứ năm). Sảnh Prentice của PEARSON.
2. Bussi Juan. (2007). Sắc ký lỏng hiệu năng cao. . Đã khôi phục từ: fing.edu.uy
3. Wikipedia. (2019). Sắc ký lỏng hiệu năng cao. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
4. Clark Jim. (2007). Sắc ký lỏng hiệu suất cao. Được khôi phục từ: chemguide.co.uk
5. Matthew Barkovich. (Ngày 05 tháng 12 năm 2019). Sắc ký lỏng hiệu suất cao. Hóa học LibreTexts. Được khôi phục từ: chem.libretexts.org
6. GP Thomas. (Ngày 15 tháng 4 năm 2013). Sắc ký lỏng hiệu suất cao (HPLC) - Phương pháp, lợi ích và ứng dụng. Phục hồi từ: azom.com