Flüssigkeitschromatographie (LC) – Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Ionenchromatographie (IC) und Flüssigkeitschromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS)
Die Flüssigkeitschromatographie ist eines der leistungsstärksten Werkzeuge im analytischen Labor. Es wird sehr häufig zur Trennung und Analyse von Gemischen von Verbindungen aller Art verwendet. In Kombination mit der Empfindlichkeit und Selektivität der Massenspektrometrie wird ihre Leistung erheblich verbessert.
Wie funktionieren Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, Ionenchromatographie und Flüssigkeitschromatographie mit Massenspektrometrie?
In der Flüssigkeitschromatographie fließt eine Flüssigkeit (die mobile Phase / Elutionsmittel) unter hohem Druck durch ein inertes Rohr (Säule), das mit einem feinen Pulver gefüllt ist, das in einer Flüssigkeit (stationäre Phase) beschichtet sein kann. Eine Probe wird vor der Säule in das Eluens injiziert; Während sie sich durch die Säule bewegt, wird die Zeit, die jede Verbindung in der Probe benötigt, um das Ende der Säule zu erreichen, durch ihre Wechselwirkung mit dem Eluens und der stationären Phase bestimmt. Dies ist abhängig von den Eigenschaften der Verbindung und kann verwendet werden, um Mischungen sehr ähnlicher Verbindungen zu trennen. Nach der Trennung können die Verbindungen beim Austritt aus der Säule mit einer Reihe von Detektoren gemessen werden, sowohl nicht selektiv als auch selektiv, einschließlich Massenspektrometern.
Verschiedene Verpackungsmaterialien unterstützen unterschiedliche Trennmechanismen – Normalphasen-, Reversed-Phase-, Größenausschluss-, Ionenaustausch-, Affinitäts-, chirale oder hydrophile Interaktions-HPLC. Normalphasen-LC verwendet eine polare stationäre Phase und ein weniger polares oder unpolares Eluens. In der Umkehrphase LC sind diese Polaritäten umgekehrt.
Wie funktioniert die Ionenchromatographie?
Die Ionenchromatographie (IC) ist eine Variante der HPLC, bei der die stationäre Phasenwechselwirkung auf Ionenaustausch beruht. Es wird daher angewendet, um Ionen oder geladene Spezies zu trennen. Anionen und Kationen werden auf separaten Säulen getrennt. Im Gegensatz zur HPLC, bei der der Schwerpunkt auf der Trennung ähnlicher Verbindungen liegt, sind die Trennungen in der IC in der Regel Standard und der Schwerpunkt liegt auf Genauigkeit und Empfindlichkeit. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften von Ionen werden häufig Leitfähigkeitsdetektoren verwendet; zur Verbesserung der Empfindlichkeit wird die Hintergrundleitfähigkeit des Elutionsmittels vor dem Nachweis der Ionen entfernt. Um eine wesentlich höhere Empfindlichkeit zu erreichen, können die Ionen auf einer kurzen Ionenaustauschersäule vorkonzentriert und dann zur Trennung in den Eluentstrom eluiert werden. Dies bietet eine sehr effektive Möglichkeit, die Spurenwerte vieler Anionen zu bestimmen. IC wird häufig verwendet, um die ICP-MS-Bestimmung von Metallen in einer Probe zu ergänzen.
Wozu dient die Flüssigchromatographie (LC)?
Die Flüssigkeitschromatographie umfasst bei weitem die gängigsten Techniken zur Bestimmung einer oder mehrerer Komponenten in einem Gemisch. Durch geeignete Wahl des Elutionsmittels und der stationären Phase können alle Arten von Verbindungen in Lösung getrennt werden. Die HPLC wird zur Hochdrucktrennung von Gemischen organischer Verbindungen eingesetzt. IC ermöglicht die Bestimmung von Anionen und Kationen und anderen geladenen Spezies.. LC-MS hat den Vorteil, dass es eine selektive Detektion von Komponenten ermöglichen kann, wodurch die Notwendigkeit verringert wird, die Komponenten chromatographisch vollständig zu trennen. Es kann auch zusätzliche Struktur- und Molekulargewichtsinformationen bereitstellen, um die Identifizierung zu unterstützen.
Warum sollten Sie Flüssigchromatographie (LC) verwenden?
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)
HPLC ist die Technik der Wahl, wenn Materialien auf ein möglichst breites Spektrum organischer Verbindungen analysiert werden sollen. Flüchtige Verbindungen (VOCs und SVOCs) werden normalerweise am besten durch GC oder GC-MS analysiert, aber HPLC ist auf eine viel größere Vielfalt von Mischungen anwendbar, einschließlich nichtflüchtiger oder thermisch instabiler Moleküle. Seine Vorteile sind Vielseitigkeit, Empfindlichkeit und Anwendbarkeit auf sehr komplexe Mischungen.
Ionenchromatographie (IC)
IC ist eine Variante der HPLC, bei der die stationäre Phase Ionenaustauscherharz ist. Dies ermöglicht die Trennung von ionischen und geladenen Komponenten und wird häufig zur Bestimmung von Kationen und insbesondere Anionen in wässrigen Proben verwendet. Es ist leicht zu quantifizieren und kann mit Vorkonzentrationstechniken eine sehr hohe Empfindlichkeit erreichen.
Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS)
LC-MS bietet eine hohe Empfindlichkeit und Selektivität. Es ist die Technik der Wahl für die Analyse komplexer Gemische von Verbindungen sowohl zur Identifizierung unbekannter als auch zur Gewinnung quantitativer Daten zu Spuren- / Nebenkomponenten. Die Kombination von LC und MS liefert viele Informationen, um die Identifizierung von Verbindungen zu erleichtern.
Arten der Flüssigkeitschromatographie (LC)
Die Vielseitigkeit der Flüssigkeitschromatographie hat zu einer breiten Palette von Instrumenten für verschiedene Anwendungen geführt. Praktisch alle LC wird unter sehr hohem Druck durchgeführt, der erforderlich ist, um die mobile Phase durch die feinen Perlen im Füllkörperbett zu pumpen. UHPLC verwendet feinere Perlen und arbeitet bei noch höheren Drücken.
Es steht eine große Auswahl an verschiedenen Detektoren zur Verfügung. MS ist die leistungsfähigste und flexibelste; Viele MS-Detektoren sind Quadrupoleinheiten mit niedriger Auflösung, aber hochauflösende Massenspektrometer bieten den Spielraum für eindeutige Identifikationen. Weit verbreitete Detektoren umfassen Spektralphotometer für die meisten hochempfindlichen Anwendungen und elektrische Leitfähigkeit für IC.
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