Cours 6 - Chromatographie liquide 1 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que la HPLC et à quoi sert-elle ?

A

La HPLC, ou chromatographie liquide à haute performance, est une méthode analytique puissante qui permet de séparer, identifier et quantifier les composés présents dans un mélange complexe. Elle est très utilisée pour les analytes thermosensibles, polaires, ou de masse molaire élevée.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Quels sont les principaux composants d’un système HPLC ?

A

Un système HPLC comprend un réservoir d’éluant, une pompe haute pression, un injecteur, une colonne contenant la phase stationnaire, un détecteur (comme UV-Vis ou MS), et un système d’acquisition de données.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Pourquoi la colonne HPLC est-elle en acier inoxydable ?

A

Elle doit résister à des pressions très élevées générées par les pompes, souvent supérieures à 1000 psi, tout en assurant une bonne stabilité chimique pour les phases stationnaires utilisées.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Quelle est la différence entre une phase normale et une phase inversée ?

A

En phase normale, la phase stationnaire est polaire et la phase mobile moins polaire. En phase inversée (RPLC), la phase stationnaire est apolaire et la phase mobile plus polaire, ce qui est aujourd’hui le mode le plus courant.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Quel type de composé est le mieux analysé en RPLC ?

A

Les composés polaires à moyennement polaires sont les mieux analysés en RPLC. Les plus hydrophobes auront une rétention plus longue, facilitant leur séparation dans une phase mobile aqueuse.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Quels types de particules sont utilisées comme support dans les colonnes HPLC ?

A

Principalement des particules de silice poreuse, parfois modifiées en surface (greffées), avec des tailles allant de 1,7 à 5 µm, ce qui offre un compromis entre performance et contre-pression.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Pourquoi diminue-t-on la taille des particules dans les colonnes modernes ?

A

Réduire la taille des particules permet d’augmenter le nombre de plateaux théoriques et donc d’obtenir des pics plus étroits et une meilleure résolution, même si cela augmente la pression nécessaire.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Qu’est-ce qu’une colonne superficiellement poreuse (‘fused-core’) ?

A

Il s’agit de particules avec un noyau solide et une surface poreuse. Elles offrent une excellente efficacité sans générer autant de contre-pression que les particules entièrement poreuses.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Pourquoi la porosité de la phase stationnaire est-elle importante ?

A

La porosité influence l’accessibilité de la surface pour l’analyte. Les petites molécules pénètrent les pores, tandis que les grosses peuvent y accéder partiellement ou pas du tout, ce qui affecte leur rétention.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Quels sont les avantages de la HPLC par rapport à la GC ?

A

La HPLC permet d’analyser des composés non volatils, thermosensibles ou ioniques, sans les vaporiser, ce qui la rend plus adaptée à des analytes comme les protéines, peptides, ou métabolites polaires.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Qu’est-ce que la phase stationnaire en HPLC de partage ?

A

C’est une couche liquide fixée à une surface solide (souvent silice greffée) dans laquelle les analytes interagissent par des forces de partage, influençant leur temps de rétention.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Quelles sont les phases stationnaires non polaires utilisées en RPLC ?

A

Les chaînes greffées C18 (octadécyl), C8 (octyl) et phényl sont parmi les plus utilisées. Elles interagissent fortement avec les composés hydrophobes.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Comment varie la rétention en phase inverse selon la polarité de l’analyte ?

A

Plus un analyte est hydrophobe, plus il interagit avec la phase stationnaire non polaire, ce qui prolonge sa rétention. Les analytes polaires sont élués plus rapidement.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Quel est le rôle des groupes fonctionnels greffés sur la silice ?

A

Ils permettent d’ajuster la polarité de la phase stationnaire et donc de sélectionner les interactions dominantes dans la séparation.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Pourquoi faut-il faire attention au pH avec les colonnes à base de silice ?

A

La silice peut se dissoudre à pH trop bas ou trop élevé, et les liaisons greffées peuvent s’hydrolyser, ce qui endommage la phase stationnaire et altère la reproductibilité.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Qu’est-ce que le mode HILIC ?

A

C’est un mode de chromatographie liquide où la phase stationnaire est très polaire (par exemple silice nue ou greffée diol), et la phase mobile est majoritairement organique, ce qui favorise la rétention des composés hydrophiles.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Quelle est la particularité du mode HILIC comparé au RPLC ?

A

Dans HILIC, les analytes polaires sont mieux retenus, contrairement au mode inverse. Il est donc complémentaire au RPLC pour séparer des composés très hydrophiles.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Pourquoi utilise-t-on plusieurs types de phases stationnaires ?

A

Parce que chaque type permet de cibler un type de composé selon ses propriétés chimiques : hydrophobie, polarité, charge, taille ou affinité spécifique.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Quel est l’impact d’une mauvaise adéquation entre phase stationnaire et analyte ?

A

Cela peut conduire à une rétention insuffisante ou excessive, à des pics mal formés, voire à l’impossibilité de détecter l’analyte.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Comment choisir une phase stationnaire adaptée ?

A

En considérant la nature chimique de l’analyte, son hydrophobicité, ses groupements fonctionnels, et le mode de séparation recherché (partage, adsorption, etc.).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Qu’est-ce qu’un éluant en chromatographie liquide ?

A

L’éluant est le solvant ou le mélange de solvants utilisé comme phase mobile. Il entraîne les analytes à travers la colonne et joue un rôle essentiel dans la séparation selon ses propriétés chimiques.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Quels solvants sont couramment utilisés en phase mobile ?

A

Les solvants fréquents incluent l’eau, l’acétonitrile, le méthanol, l’isopropanol, et divers mélanges. Le choix dépend de la polarité, de la compatibilité avec l’analyte et le détecteur, et de la force éluante désirée.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Qu’est-ce que la force éluante d’un solvant ?

A

C’est la capacité d’un solvant à déplacer un analyte de la phase stationnaire. Plus la force éluante est grande, plus l’analyte est élué rapidement.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Comment varie la force éluante en phase inversée (RPLC) ?

A

En RPLC, la force éluante augmente quand la polarité du solvant diminue, car la phase stationnaire est non polaire. Un solvant moins polaire déplace plus facilement les analytes hydrophobes.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Comment varie la force éluante en phase normale (NPLC ou CLS) ?
En phase normale, la force éluante augmente avec la polarité du solvant, car la phase stationnaire est polaire. Un solvant plus polaire désorbe plus efficacement les analytes.
26
Pourquoi l’acétonitrile est-il populaire en HPLC ?
Il a une faible viscosité, une bonne miscibilité avec l’eau, une forte solubilité pour de nombreux analytes, une transparence UV favorable et permet des séparations rapides et efficaces.
27
Que signifie un solvant à polarité élevée dans un système HPLC ?
Cela signifie qu’il interagit fortement avec les composés polaires, affectant leur rétention, et qu’il peut être un éluant fort en phase normale ou un éluant faible en phase inverse.
28
Qu’est-ce que l’indice de polarité d’un solvant ?
C’est une valeur numérique qui permet de classer les solvants en fonction de leur polarité. Il aide à prédire leur comportement dans un système chromatographique donné.
29
Pourquoi la viscosité du solvant est-elle importante ?
Une viscosité élevée augmente la contre-pression dans la colonne et peut limiter le débit ou la performance. Les solvants à faible viscosité sont préférés pour une séparation plus rapide et une meilleure efficacité.
30
Comment moduler la polarité d’un éluant ?
En ajustant la proportion de solvants dans le mélange. Par exemple, augmenter le pourcentage d’acétonitrile dans un mélange eau/ACN diminue la polarité globale de l’éluant.
31
Qu’est-ce que le mode isocratique en HPLC ?
C’est un mode d’élution où la composition de la phase mobile reste constante tout au long de l’analyse. Il est simple à mettre en œuvre, mais peut être moins efficace pour des mélanges complexes.
32
Qu’est-ce que le mode en gradient en HPLC ?
C’est un mode où la composition de l’éluant change progressivement durant l’analyse, permettant une meilleure séparation d’analytes ayant des polarités très différentes.
33
Quels sont les avantages d’un gradient d’élution ?
Il permet de raccourcir le temps d’analyse, d’améliorer la résolution pour des composés tardifs, et d’éviter que les pics restent coincés dans la colonne.
34
Dans quel cas privilégie-t-on un mode isocratique ?
Pour des mélanges simples ou quand les analytes ont des propriétés physico-chimiques similaires et sont bien séparés avec une phase mobile constante.
35
Quand utiliser un gradient plutôt qu’un mode isocratique ?
Lorsqu’il y a un large éventail de polarités parmi les analytes, ce qui nécessite une modulation progressive de la force éluante pour optimiser la séparation.
36
Qu’est-ce qu’un gradient concave en HPLC ?
C’est un gradient où la composition de la phase mobile change lentement au début, puis plus rapidement à la fin. Il est utile pour bien séparer les analytes précoces tout en accélérant l’élution des tardifs.
37
Quel est l’effet d’un gradient sur les temps de rétention ?
Il diminue les temps de rétention des composés plus hydrophobes en augmentant progressivement la force éluante, ce qui permet d’éluer tous les analytes plus efficacement.
38
Quels sont les inconvénients d’un mode isocratique pour les mélanges complexes ?
Il peut allonger le temps d’analyse ou entraîner un chevauchement des pics si la force éluante n’est pas bien adaptée à tous les analytes du mélange.
39
Pourquoi faut-il parfois faire un compromis entre séparation et durée d’analyse ?
Une meilleure séparation demande souvent des conditions qui allongent l’analyse. L’optimisation vise donc un équilibre entre efficacité, résolution et temps d’élution.
40
Comment choisir entre un gradient linéaire ou concave ?
Le gradient linéaire offre une progression régulière de la force éluante, tandis que le gradient concave est plus progressif au départ, favorisant la séparation initiale avant d’accélérer la fin de l’analyse.
41
Qu’est-ce que l’extraction en phase solide (SPE) ?
C’est une méthode de préparation d’échantillon utilisée pour concentrer et purifier les analytes d’un mélange, en les adsorbant sur un matériau solide puis en les éluant avec un solvant adapté.
42
Quel est le principe de la SPE ?
L’échantillon aqueux passe à travers une cartouche contenant une phase stationnaire. Les analytes y sont retenus tandis que les impuretés sont éliminées. Ensuite, un solvant désorbe les analytes pour analyse.
43
Pourquoi la SPE est-elle utilisée avant une analyse HPLC ?
Pour éliminer les interférents de la matrice (comme des protéines ou sels), améliorer la sensibilité de détection, et prolonger la durée de vie de la colonne chromatographique.
44
Quels sont les avantages de la SPE ?
Elle permet une purification rapide, reproductible, avec un faible volume de solvant, et elle est compatible avec de nombreux analytes et solvants.
45
Quels types de cartouches SPE peut-on utiliser ?
Il existe plusieurs types selon les interactions recherchées : C8, C18 (hydrophobes), phases ioniques (pour les composés chargés), ou phases polaires (pour les molécules hydrophiles).
46
Quel est le rôle du solvant d’élution en SPE ?
Ce solvant doit être suffisamment fort pour désorber sélectivement les analytes de la phase stationnaire, sans entraîner les contaminants.
47
Quelles sont les étapes générales d’un protocole SPE ?
Conditionnement de la cartouche, application de l’échantillon, lavage pour éliminer les impuretés, puis élution des analytes avec un solvant adapté.
48
Quelles erreurs peuvent nuire à l’efficacité de la SPE ?
Un mauvais conditionnement, un lavage trop agressif, un solvant inapproprié, ou un débit trop rapide peuvent réduire le rendement ou la pureté des analytes.
49
Quelle est la différence entre SPE classique et µ-SPE ?
Le µ-SPE utilise des volumes beaucoup plus petits, souvent automatisés, pour des échantillons biologiques ou analytes rares, avec des performances comparables à la SPE classique.
50
Comment la SPE améliore-t-elle les chromatogrammes HPLC ?
Elle réduit le bruit de fond, évite les pics fantômes dus à des contaminants, et rend les pics d’analytes plus nets, améliorant ainsi la sensibilité et la reproductibilité.
51
Quel est le rôle du détecteur dans une analyse HPLC ?
Il transforme une propriété physico-chimique des analytes en un signal électrique mesurable, généralement proportionnel à leur concentration.
52
Quels sont les principaux types de détecteurs utilisés en HPLC ?
Les plus courants sont l’absorbance UV-Visible, la fluorescence, l’indice de réfraction, les barrettes de diodes (DAD/PDA), et la spectrométrie de masse (MS).
53
Quelles sont les caractéristiques d’un détecteur UV-Visible ?
Il est sélectif, sensible, non destructif, et mesure l’absorbance des analytes à une longueur d’onde spécifique. Il est très utilisé pour les composés ayant des chromophores.
54
Qu’est-ce que le bruit de fond et pourquoi est-il problématique ?
Le bruit est un signal aléatoire non lié aux analytes. Il diminue la sensibilité de la méthode et augmente la limite de détection, surtout pour les analyses de traces.
55
Quels sont les avantages du détecteur DAD (barrette de diodes) ?
Il permet d’enregistrer des spectres UV-Vis complets pour chaque pic, facilitant l’identification et l’évaluation de la pureté des analytes, tout en conservant les avantages du mode UV classique.
56
Qu’est-ce que le LogD ?
Le LogD est une mesure de la distribution d’un composé entre une phase organique (souvent l’octanol) et une phase aqueuse, en tenant compte de la forme ionisée et non ionisée du composé à un pH donné.
57
En quoi le LogD diffère-t-il du LogP ?
Le LogP mesure la lipophilie d’un composé uniquement sous sa forme neutre, tandis que le LogD prend en compte les équilibres acide/base, donc la forme ionisée aussi, ce qui le rend pH-dépendant.
58
Pourquoi le LogD est-il important en chromatographie ?
Il aide à prédire le comportement des analytes dans les systèmes chromatographiques, notamment en RPLC, où la lipophilie influence fortement la rétention.
59
Comment la polarité influence-t-elle la rétention en RPLC ?
Plus un analyte est hydrophobe, plus il interagit avec la phase stationnaire apolaire, augmentant ainsi son temps de rétention.
60
Pourquoi moduler le pH de la phase mobile affecte-t-il le LogD ?
Parce que le pH détermine la proportion d’analyte sous forme ionisée ou non. Or, seule la forme neutre est lipophile, donc la rétention et la distribution changent avec le pH.