HPLC

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
איור סכמטי של מכשיר HPLC

בכימיה אנליטית ובביוכימיה, High Pressure/Performance Liquid Chromatography ובקיצור HPLC או כרומטוגרפיית נוזל בלחץ גבוה היא שיטה כרומטוגרפית להפרדת תערובות נוזליות, כלומר שיטה המאפשרת זיהוי וכימות תרכובות נוזליות בתערובת, באמצעות הפרדתן בזרימה במהירויות שונות בצינור אנכי (קולונה).

HPLC נחשבת לשיטה מדויקת שיכולה לאתר מרכיבים רבים (גם מאות מרכיבים) בבת-אחת, בריכוזים נמוכים מאוד. חסרונותיה הם עלות מיכשור גבוהה, וצורך מתמיד בתחזוקה. תודות ליתרונותיה השיטה משמשת בתעשיות שונות המשתמשות בתערובות בעלות מרכיבים רבים, כמו נפט וקפה, ובתעשיית התרופות שבה נדרש דיוק רב.

מכשיר HPLC

עקרון פעולה[עריכת קוד מקור | עריכה]

בכרומטוגרפיה נוזלית מזרימים את הנוזל על פני חומר אחר, הקבוע למקומו ומכונה "פאזה נייחת" (stationary phase). התערובת הנוזלית מכונה "פאזה נעה" (mobile phase). בין שני החומרים יש הבדלים בתכונות הפיזיקליות-כימיות (באופן מסורתי חומר אחד הידרופובי והאחר הידרופילי) המונעים מהם להתערב. התערובת מוזרקת לתא הכניסה, ומשם עוברת בעזרת שאיבה התערובת לפאזה הנעה. כל אחד ממרכיבי התערובת (המכונה "אנאליט") נמשך לפאזה הנחה בעוצמה שונה עקב שוני בתכונות הפיזיקליות או הכימיות. לכן הפאזה הנחה מאיטה כל מרכיב במידה שונה, מכאן שלכל מרכיב מהירות שונה, ולכן זמן השהות במערכת שונה. כלומר, מרכיבי התערובת יוצאים מהקולונה בזמנים שונים, ובכך מופרדים.

הפאזה הנייחת ארוזה בתוך צינור נוזל אנכי המכונה "קולונה", והפאזה הנעה מוזרמת לתוך הקולונה בעזרת משאבה. בקצה הקולונה מותקן גלאי (בגרסה נפוצה הגלאי הוא ספקטרופוטומטר הפועל באורכי הגל של אור נראה ואור אולטרא סגולי) שתפקידה לאתר את רגע היציאה של האנאליט, ובעזרת שעון פנימי המערכת מכמתת את זמן השהות של החומר בקולונה.

סוגי HPLC[עריכת קוד מקור | עריכה]

כרומטוגרפיה בפאזה נורמלית[עריכת קוד מקור | עריכה]

אחת מצורות ה-HPLC הראשונות שיוצרו, ידועה גם כרומטוגרפית ספיחה. בשיטה זו הפרדת התערובת מתבצעת על בסיס הספיחה לפאזה הנחה, הבידול בין מרכיבי התערובת השונים נוצר עקב הבדלי קוטביות שלהם, או הבדלים כימיים של פני השטח בינם לבין הפאזה הנחה.

בשיטה זו, הפאזה הנחה היא קוטבית, ואילו הפאזה הנעה היא לא קוטבית, לא מיימית. לפיכך שיטה זו מתאימה בעיקר להפרדת מומס בסביבה בלתי-קוטבית. האנאליט נמשך, ולכן מעוכב על ידי, הפאזה הנחה הקוטבית. עוצמת הספיחה גדלה ככל שהאנאליט פולרי יותר.

נוסף על גודל הקוטביות, ישנם עוד גורמים המשפיעים על מידת המשיכה של האנאליט: טיב קבוצות הקצה, ההפרעות הסטריות באנאליט. יוצא מכך שניתן להשתמש בשיטה זו להפרדת איזומרים מבניים.

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ל-HPLC שימושים רבים בתחומי תעשייה ומחקר שונים.

  • בתעשיית התרופות - בתעשייה זו רשויות המדינות המעניקות אישורים לייצור, הפצה, ומכירה של תרופות (כמו מנהל המזון והתרופות האמריקני, ה-FDA) דורשות פיקוח הדוק על כל מרכיבי התרופות. אחת הדרכים לקבוע אילו מרכיבים תרופה מכילה ומה ריכוזם היא הפרדה ב-HPLC. היתרונות בשיטה זו הם היכולת לנטר אנאליטים בריכוזים נמוכים (בניגוד למשל לגרווימטריה), ולנטר מאות אנאליטים בניסוי אחד (בניגוד למשל לספקטרוסקופיה).
  • בתעשיית הנפט (פטרוכימיה) - נפט אינו חומר אחיד, אלא נכרה מהאדמה כתערובת בת מאות מרכיבים (ולפעמים אף אלפים), שהרכבה משתנה על פי מיקום גאוגרפי ועומק השאיבה. לכן נוצר צורך לאפיין את הרכב התערובת של הנפט הנשאב. גם כאן יתרון ל-HPLC, משום שהיא מפרידה את כל מאות המרכיבים בניסוי אחד, ויותר מכך, כמעט כל מרכיבי הנפט הם הידרופוביים, לפיכך כרומטוגרפיה בפאזה נורמלית יעילה מאוד להפרדתם.
  • בתעשיית המזון - אחת הדרכים המקובלות לאפיון קפה היא HPLC, משום שגם קפה היא תערובת בת מאות מרכיבים שהרכבה משתנה מאזור גאוגרפי למשנהו. גם דרכי העיבוד של קפה מנוטרות בעזרת HPLC, כך למשל, מודדים את כמות הקפאין שנותרה בקפה "נטול קפאין"‏[1].
  • HPLC מצוי גם בשימוש המדע הפורנזי, כלומר בשירות המעבדות לזיהוי פלילי של המשטרות בעולם. לדוגמה, בפעולתן של המשטרות לאכיפת פקודת הסמים הן ניצבות מול האתגר של הוכחה כי אבקה מסוימת היא סם המצוי בפקודה. לא זאת אף זאת, עליהם להביא ראיות שיהיו קבילות בבית המשפט. אחת השיטות שבהן משתמשת המשטרה היא אפיון הסם ב HPLC. כלומר הבלש ממיס את הסם ובוחן אותו ב HPLC, אחר כך בוחן גם דגימה מוכנה מראש של הסם אותו הוא חושד שגילה. אם מתגלה התאמה בשלש מרכיבים מן התערובת, הדבר קביל כהוכחה שלפנינו הסם החשוד.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]