Файл: Высокоэффективная жидкостная хроматография в фармацевтическом анализе.doc
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 251
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство зравохранения и социальной защиты
НОУМО «Тираспольский Межрегиональный Университет»
Фармацевтический факультет
Кафедра фармации
Курсовая работа на тему:
«Высокоэффективная жидкостная хроматография в фармацевтическом анализе»
Исполнитель:
студента V курса
Лозинского Владимира Руководитель:
Тирасполь 2011
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………
ГЛАВА I. Основные положения хроматографии……………………….4-6
1.1.Характеристика метода………………………………………………..4
1.2.Классификация хроматографических методов……………………..4-6
ГЛАВА II. Выскоэффективная жидкостная хроматография…………7-20
2.1. Молекулярно-адсорбционная хроматография………………………..8-10
2.2. Обращённа-фазовая хроматография…………………………………10-16
2.3.Ионная хроматография……………………………………………….16-20
ГЛАВА III. Оценка пригодности ВЭЖХ методик в фармацевтическом анализе…………………21-26
3.1.Тестирование аналитических методик, как единой аналитической системы…………………………………………………………….21-23
3.2. Диапазон применения методик …………………………………23-24
3.3.Предел обнаружения ……………………………………………….24-25
3.4. Предел количественного определения…………………………….25-26
Заключение………………………………………………………………27
Список литературы………………………………………………………28
ВВЕДЕНИЕ
Современная высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) один из эффективных методов анализа и разделения сложных смесей. Она, как метод, была открыта в 1903 г. русским ученым-ботаником М.С.Цветом, который использовал для разделения растительных пигментов на их составляющие колонки, заполненные порошком мела. При вымывании пигментов петролейным эфиром они перемещались вдоль колонки, разделяясь при этом на кольца разного цвета. Метод оказался очень удобным и был позднее назван Цветом хроматографией (цветописью). Если ранее методы хроматографии в тонких слоях (бумажная и тонкослойная) в значительной мере заменили колоночную как более быстрые, удобные и простые, то сейчас ВЭЖХ характеризуются гигантским прогрессом. Быстрый рост применения ВЭЖХ связан с освоением и серийным выпуском как отдельных узлов (насосов, демпферов, инжекторов, детекторов), так и комплектных жидкостных хроматографов. Немалую роль сыграли также разработка теоретических основ ВЭЖХ, организация выпуска высокочистых растворителей и химикатов для ВЭЖХ. Особенно следует отметить организацию выпуска узкодисперсных сорбентов зернением от 3 до 10 мкм на основе силикагеля, в том числе и с химически привитыми неподвижными фазами, и разработку способов заполнения ими высокоэффективных колонок для ВЭЖХ. Причинами быстрого развития ВЭЖХ:
-
большой диапазон молекулярных масс веществ -
мягкость условий ВЭЖХ
Эффективность разделения, которую уже сейчас дает ВЭЖХ (до 150000 т. т. на 1 м), существенно превосходит достигнутую в газовой хроматографии (ГХ). Метод ВЭЖХ дает возможность препаративно выделить из сложной смеси в мягких условиях чистые вещества, которые можно далее исследовать другими физико-химическими методами. Наконец, чувствительность, достигаемая в ВЭЖХ, в ряде случаев превосходит чувствительность в ТХ, а высокоселективные детекторы позволяют определять микроколичества веществ в сложных смесях. Метод ВЭЖХ находит широкое применение в таких областях, как химия, нефтехимия, биология, биотехнология, медицина, пищевая промышленность, охрана окружающей среды, производство лекарственных препаратов и во многих других. [1,4,5]
Целью курсовой работы является изучение метода ВЭЖХ и его практического применения в определении подлинности и количественного определения лекарственных веществ на основании литературных источников.
Задачи исследования:
1) Раскрыть сущность и содержание хроматографии как метода анализа проб сложного состава
2) Рассмотреть вопросы классификации видов хроматографии и определить место и роль ВЭЖХ среди них.
3) Дать основные характеристики ВЭЖХ и общее описание особенностей
эксплуатации колонок.
ГЛАВА I. Основные положения хроматографии
-
Характеристика метода
Хроматография - это физико-химический метод разделения и анализа смесей газов, паров, жидкостей или растворенных веществ сорбционными методами в динамических условиях. Метод основан на различном распределении веществ между двумя несмешивающимися фазами - подвижной и неподвижной. Подвижной фазой может быть жидкость или газ, неподвижной фазой - твердое вещество, которое называют носителем. При движении подвижной фазы вдоль неподвижной, компоненты смеси сорбируются на неподвижной фазе. Каждый компонент сорбируется в соответствии со сродством к материалу неподвижной фазы (вследствие адсорбции или других механизмов). Поэтому неподвижную фазу называют также сорбентом. Захваченные сорбентом молекулы могут перейти в подвижную фазу и продвигаться с ней дальше, затем снова сорбироваться.
Таким, образом, хроматографию можно определить как процесс, основанный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.
Чем сильнее сродство компонента к неподвижной фазе, тем сильнее он сорбируется и дольше задерживается на сорбенте; тем медленнее его продвижение вместе с подвижной фазой. Поскольку компоненты смеси обладают разным сродством к сорбенту, при перемещении смеси вдоль сорбента произойдет разделение: одни компоненты задержатся в начале пути, другие продвинутся дальше. В хроматографическом процессе сочетаются термодинамический (установление равновесия между фазами) и кинетический (движение компонентов с разной скоростью) аспекты.[3,5]
1.2.Классификация хроматографических методов
Различные методы хроматографии можно классифицировать по агрегатному состоянию фаз, механизму разделения, аппаратурному оформлению процесса (по форме) и по способу перемещения подвижной фазы и хроматографируемой смеси.
По агрегатному состоянию фаз различают жидкостную и газовую хроматографию.
Разделение веществ протекает по разному механизму, в зависимости от природы сорбента и веществ анализируемой смеси.
По механизму взаимодействия вещества и сорбента различают сорбционные методы, основанные на законах распределения (адсорбционная, распределительная, ионообменная хроматография и др.), гельфильтрационные (проникающая хроматография), основанные на различии в размерах молекул разделяемых веществ. На практике часто реализуются одновременно несколько механизмов разделения.
По технике выполнения хроматографию подразделяют на колоночную, когда разделение веществ проводится в специальных колонках, и плоскостную: тонкослойную и бумажную. В тонкослойной хроматографии разделение проводится в тонком слое сорбента, в бумажной - на специальной бумаге.
В соответствии с режимом ввода пробы в хроматографическую систему различают фронтальную, элюентную и вытеснительную хроматографию. Если растворенную смесь непрерывно вводить в хроматографическую колонку, то в чистом виде можно выделить только одно, наиболее слабо сорбирующееся вещество. Все остальные выйдут из колонки в виде смеси. Этот метод называют фронтальным. В элюентном режиме через колонку пропускают подвижную фазу (элюент), вводят пробу, затем снова пропускают подвижную фазу (ПФ). В процессе движения по колонке компоненты смеси разделяются на зоны. Эти зоны поочередно выходят из колонки, разделенные зонами чистого растворителя.
В вытеснительном методе
после введения пробы и предварительного разделения слабоактивным элюентом состав элюента меняется таким образом, что он взаимодействует с неподвижной фазой (НФ) каждого из компонентов анализируемой смеси. Вследствие этого новый элюент вытесняет компоненты, которые выходят из колонки в порядке возрастания взаимодействия с НФ. В этом методе не достигается достаточно полное разделение из-за частичного перекрывания зон.
Наибольшее распространение получил элюентный режим хроматографирования, позволяющий получать в чистом виде все компоненты пробы. В жидкостной хроматографии применяют изократический и градиентный режим подачи элюента. В изократическом режиме состав элюента в течение анализа не изменяется, а в градиентном режиме состав элюента меняется по определенной программе.[3,4]
ГЛАВА II. Высокоэффективная жидкостная хроматография
Жидкостная хроматография (ЖХ) - метод разделения и анализа
сложных смесей веществ, в котором подвижной фазой является жидкость.
Подвижная фаза в жидкостной хроматографии выполняет двоякую
функцию: 1) обеспечивает перенос десорбированных молекул по колонке
(подобно подвижной фазе в газовой хроматографии); 2) регулирует
константы равновесия, а, следовательно, и удерживание в результате
взаимодействия с неподвижной фазой (сорбируясь на поверхности) и с
молекулами разделяемых веществ. В ЖХ природа подвижной фазы имеет
существенно большее значение. В результате комбинации ограниченного
числа сорбентов и неограниченного числа, различных по составу,
подвижных фаз возможно решение чрезвычайно большого числа
встречающихся на практике задач. Метод ЖХ применим для разделения
значительно более широкого круга веществ, чем газовая хроматография,
поскольку большая часть веществ не обладает летучестью, а многие
вещества неустойчивы при высоких температурах. В ЖХ разделение
обычно происходит при комнатной температуре.ЖХ подразделяется на варианты в соответствии с характером основных проявляющихся межмолекулярных взаимодействий:
-
– в ситовой хроматографии разделение компонентов осуществляется -
за счет разницы в растворимости молекул при их прохождении -
(фильтрации) через слой сорбента;
-
– в адсорбционной хроматографии – за счет разницы в -
адсорбируемости молекул, проходящих через слой частиц сорбента, -
покрытых неподвижной фазой в виде тонкого слоя или -
поверхностнопривитых радикальных групп; -
– в ионообменной и ионной хроматографии – за счет разницы в -
способности к обмену ионами с ионообменниками;
2.1. Молекулярно-адсорбционная хроматография
В основе молекулярной адсорбционной хроматографии лежит различие в адсорбционных свойствах компонентов разделяемой смеси. В состоянии равновесия каждой концентрации адсорбируемого вещества отвечает определенное количество его на адсорбенте. В связи с тем, что такое равновесие зависит от температуры, его изучение должно проводиться при постоянной температуре. Зависимость количества адсорбированного вещества от его концентрации в растворе при состоянии равновесия и при постоянной температуре может быть выражена изотермой адсорбции.
Изотерма адсорбции является важной характеристикой системы адсорбент — адсорбат, так как знание формы изотермы адсорбции, а также взаимного расположения изотерм адсорбции различных веществ может помочь правильному выбору условий хроматографического разделения сложных смесей. В зависимости от природы подвижной (ПФ) и неподвижной (НФ)
фазы различают нормально-фазовую (НФХ) и обращенно-фазовую (ОФХ)
хроматографию. В нормально-фазовой ВЭЖХ НФ – полярная (чаще всего
силикагель), а ПФ – неполярная (гексан, либо смеси гексана с более
полярными органическими растворителями – хлороформом, спиртами и
т.д.). Удерживание веществ растет с увеличением их полярности. Разделения компонентов достигают, меняя элюрующую силу подвижной фазы, которая зависит от энергии взаимодействия компонентов ПФ с поверхностью НФ. В нормально-фазовой хроматографии элюирующая способность ПФ увеличивается с ростом ее полярности.В обращенно-фазовой хроматографии неподвижная фаза –неполярная (гидрофобные силикагели с привитыми группами С8, С18);ПФ – полярная (смеси воды и полярных растворителей: ацетонитрила, метанола, тетрагидрофурана и др.). Удерживание веществ растет с увеличением их гидрофобности (неполярности). Наименьшей элюирующей способностью обладает вода, а для повышения элюирующей
способности в ПФ вводят ацетонитрил, метанол и другие растворители.[1]
Этот наглядный подход позволяет предвидеть насколько вероятно
изменение селективности при замене одного растворителя другим. Растворители одной группы сходны по селективности, максимального изменения селективности можно ожидать при замене одного растворителя