Separation 2&3 Flashcards

1
Q

Vad är kromatografi?

A
  • Kemisk separationsteknik
  • Utnyttjar förhållandet ämnen som separeras fördelar sig på olika sätt mellan en stillastående (stationär) och en rörlig (mobil) fas.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hur går kromatografin till?

A
  • I början av ett experiment har vi analyten i den mobila fasen
  • Men när jämvikten ställer sig in kommer analyten att fördela sig mellan de 2 faserna beroende på analytens egenskaper
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Kromatografins principer

A

1) Provet tillförs i den fasta fasen

2) Provmolekylerna interagerar olika med den stationära och den mobila fasen pga av att analyterna består av olika saker och kommer att fördela sig mellan den fasta fasen och rörliga fasen.

3) P.g.a. provmolekylernas olika interaktioner separeras dem (De som ska till mobila fasen kommer att röra sig snabbare genom kolonnen mha den mobila fasen som hela tiden flödar genom kolonnen)

4) Ju längre kolonnen, desto längre sträcka har de att separera på.

5) De olika prov molekylerna är nu fullt separerade

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

Varför behövs kromotografi?

A
  • Om man inte har en tillräckligt selektiv detektor som kan skilja mellan analyt molekylerna så används kromatografi för att separera ämnena ifrån varandra innan detektion.
  • Kromatografi används även för upprening av blandningar.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad används kromatografi till?

A
  • Analys av läkemedel (Ren substans & i kroppen)
  • Analys av läkemedelsmetaboliter
  • Analys av prover från farmakodynamiska och farmakokinetiska studier
  • Upprening av ämnen från naturprodukter för att jobba med t.ex ett syntes mellansteg
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Principen bakom vätskekromatografi (LC)

A
  • En vätskefas pumpas med hjälp av tryck genom en stålkolonn som innehåller partiklar
  • Partiklarna tillhör den stationära fasen
  • Kolonnen har en diameter på 3-10 µm.
  • Separation sker genom att analyterna tillbringar olika lång tid i den stationära fasen.
  • Om de interagerar i högre grad med den stationära fasen så kommer de att stanna där längre och tar längre tid att nå detektorn.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Uppbyggnad av ett LC-system

A
  • En flask: Innehåller den mobila fasen, med en slang är den direkt kopplad till en pump.
  • Mellan den mobila fasen och pumpen finns gaser som tar bort luft från mobilfasen så att vi kan få en jämn signal.
  • Om vi har flera lösningsmedels flaskor, kan vi blanda de med en mixer.
  • Sedan har vi pumpen som ser till att vi har ett kontinuerligt flöde av mobilfasen genom hela kromatografiska systemet
  • Ett injektor: Där man injicerar sitt prov som man har i en provbehållare (HPLC vial). Injektionen är ofta automatiserad.
  • Därefter förs provet vidare till kolonnen: Där den stationära fasen är packad.
  • En förr kolonn: Fungerar som ett filter som separerar analyterna från varandra.
  • En ugn: gör det möjlig att ställa in olika temperaturer (Inte för höga temperaturer eftersom den mobila fasen får inte avdunsta).
  • Detektorn: Kopplad till ett datasystem som ger upphov till ett kromatogram
  • Sist sitter en avfalls flaska.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Injektion av analyt

A
  • Valv Injektion: Är en injektions princip.
  • Där man har en loop (En slinga med en definierad volym som vid Load läge fylls av provet). Vid injektions läge förs all prov över till kolonnen.
  • När man gör detta manuellt så måste man ställa om de två lägen själv mha en spruta.
  • Syftet med Valv injektion är att förhindra att provet späds ut med mobilfas innan det injiceras.
  • Samt att man får en väldigt exakt volym av provet och då behöver man inte använda en intern standard.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Storlekar för separationskolonner

A
  • Storleken för (Standard HPLC - Den vanligaste) är 100 - 250 mm
  • Sensitiviteten ökar med minskad inre diameter av kolonnen.

-En ökad koncentration av analyt minskar kapaciteten.

  • För att ökad konc. leder till dålig separation av analyten i provet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vilka olika material kan kolonnen bestå av?

A
  1. Silikabaserade packningsmaterial (Vanligast)
  2. Polymerbaserade faser
    Fördelar: Stabilare i ett bredare pH intervall.
  3. Monolitfaser
    Fördelar: Har ett större hålrum som mobila fasen kan passera igenom som ger lägre mottryck och då kan vi använda högre flöde för att få snabbare separation.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vad består ett kromotogram av?

A
  • X axeln: Detektions tiden (Oftast i min) som talar om hur lång tid det tar för analyten att passera genom kolonnen och detekteras av detektorn.
  • Y axeln: Intensitet. Ju flesta detektorer desto större topp area analyten ger upphov till, desto större koncentration av analyten har vi i provet.
    Varje topp motsvarar en analyt som detektorn detekterar.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Dödtiden (t0)

A
  • Är tiden det tar för den mobila fasen att ta sig igenom kolonnen (t0 är beroende på hur lång kolonnen är och flödeshastigheten av den mobila fasen)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Retentionstiden (tR)

A
  • Är tiden det tar för analyten att ta sig igenom kolonnen
    (tR är beroende av hur pass analyten interagerar med den stationära fasen)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Retentionsfaktorn (K)

A
  • Anger förhållandet mellan tiden analyten tillbringar i stationära och mobila fasen
  • Enhetslös
  • Används för att identifiera analyter genom att man jämför K-värdet för en känd analyt med K-värdet för en okänd analyt.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Resolution (Rs)

A
  • För att kunna säga att 2 toppar är fullständigt separerade så måste resolutionen vara 1 - 1.5 eller större.
  • Större resolution är inte alltid bättre. Det viktiga är att det är större än 1,5 annars är det ingen resolution.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Selektivitetsfaktorn (α)

A
  • Talar om hur selektiv den stationära fasen är när den interagerar med en analyt jämfört med annan analyt.
17
Q

Vilka två faser kan vätske-adsorptionskromatografi bestå av?

A
  1. Straight phase (Normal phase)

Stationär fas: Polär

Mobil fas: Opolär

Fördelarna: Den funkar för svårlösliga substanser, då mobilfas består av ett organiskt lösningsmedel.

  1. Reversed phase (vanligare)

Stationär fas: Opolär

Mobil fas: Polär t.ex. buffert, som kan hålla pH värdet vid ett önskat intervall

18
Q

Skillnader mellan stationär fas material i straight phase och reversed phase?

A

Normal phase (Hydrofil stationär fas)
Fria OH grupper på ytan av partiklarna
En del av OH kommer att vara deprotonerade vid normalt pH vilket möjliggör interaktion mellan den negativ laddade syren och positivt laddade analyten.

Reversed phase (Hydrofob stationär fas)
Längre kolkedja → desto mer opolär.

19
Q

Retentionsprincipen

A
  • Analyten och lösningsmedlet konkurrerar om ett begränsat antal bindnings platser på den stationära fasen.
  • Beroende på egenskaperna hos analyten och lösningsmedlet kan de konkurrera ut varandra från bindnings platserna → kontinuerlig jämviktssystem.
  • Detta ger upphov till separationen
20
Q

Intermolekylära krafter mellan analyten och den stationära fasen

A
  • Dispersionskrafter: Den vanligaste i reverse phase och normal phase som ger upphov till retention av en analyt
  • Dipol-dipolinteraktioner: Förekommer i en normal phase
  • Vätebindning: Förekommer i en normal phase och ger starkare bindningar
  • Jon-dipol- och jon-joninteraktioner
21
Q

Exempel på lösningsmedel som används i reversed phase

A
  • Vatten, metanol, acetonitril, propanol, tetrahydrofuran
  • ——–» Ökande lösningsmedelstyrka
  • Säger oss hur pass effektivt lösningsmedel kan konkurrera med analyten på binding site på den stationära fasen.
  • Genom att justera vad vi använder för mobilfas och hur många andelar av vilken typ avlösningsmedel så kan vi optimera separationen.
22
Q

Hur kan reglering av retention och selektivitet i reversed phase ske?

A
  • Andel organiskt lösningsmedel i mobilfas
  • Typ av organiskt lösningsmedel: Mer organiskt lösningsmedel = mindre retention.
  • Ändring av pH: Laddade = Dålig interaktion.
  • Tillsats av motjon till den rörliga fasen
  • Byte av stationär fas
23
Q

Olika sätt att öka effektiviteten (Adsorptions kromatografi)

A
  • Öka längden på kolonn → Retentionstiden blir längre = N blir större
  • Byte av stationär fas
  • Flödeshastighet
24
Q

Partikelstorlekens inverkan på effektiviteten - Eddy diffusion

A
  • Diameter av partiklarna utgör den stationära fasen.
  • En mindre partikelstorlek möjliggör en bra separation mellan topparna under en kortare tid.
  • Mindre partiklar i en stationär fas leder till mindre eddy diffusion (Där analyt molekylerna tar olika vägar genom kolonnen och har därmed olika lång tid för att de ska nå detektorn).
25
Q

Vilken analyt retarderas starkast?

A
  • Hydrofobare analyter retarderas starkare på en hydrofob kolonn än mer hydrofila analyter→ Därför kommer de ut ur kolonnen senare än andra analyter.
26
Q

Hur ska man reglera kromatografiskt system?

A
  • Justerar den mobila fasens sammansättning.
  • Pröva en annan typ av kolonn.
  • Justera flödeshastigheten och temperaturen.
27
Q

Fördelar med vätskekromatografi

A
  • Många olika typer av detektorer och kolonner gör det lätt att justera selektiviteten
  • Mobilfas sammansättningen kan användas för att styra separationen
  • Analyserna sker vid rumstemperatur vilket minskar problemen med termisk nedbrytning.
  • Med LC kan även oflyktiga ämnen analyseras.
28
Q

Nackdelar med vätskekromatografi

A
  • Skapar stora mängder lösningsmedels avfall
  • Kräver provupparbetning, t.ex LLE (En förr kolonn som filtrerar provet för att HPLC inte klarar av salt eller biomatriser i kolonnen för då går den sönder)
  • Det finns inga billiga och driftsäkra detektorer för monitorering av analyter som saknar kromofor
29
Q

Principen bakom Tunnskiktskromatografi (TLC)

A
  • Den stationära fasen utgörs av ett tunt, absorberande skikt som fästs på en platta av glas eller aluminiumfolie.
  • Provet som är upplöst i ett lösningsmedel appliceras nära ena kanten av plattan.
  • Plattan doppas ner i ett lösningsmedel som har motsatt typ av polaritet jämfört med den stationära fasen som sugs upp längs plattan av kapillärkrafter.
  • Provet kommer att vandra med lösningsmedlet överplattan som är täckt med absorberande skiktet
  • Analyten kommer med lösningsmedlet att tävla om hur de kan binda till den stationära fasen.
  • I TLC är oftast den stationära fasen polär och den mobila fasen är opolär.
30
Q

Vilka applikationer används TLC för?

A
  • Framförallt kvalitativ analys (ytterst sällan kvantitativ)
  • Föroreningskontroll av råmaterial och farmaceutiska produkter
  • Kan användas för s.k. ”Cleaning validation” (Vid tillverkning av läkemedel)
31
Q

Fördelar med TLC

A
  • Möjlighet till parallell separation av flera prov
  • Statisk detektion
  • TLC-Plattan kan sparas: Detta tillämpas med att separationen kan utvärderas på olika ställen vid olika tillfällen
  • Allt applicerat prov finns kvar på plattan: Detta tillämpas med att hela provet finns med i kromatogrammet.
32
Q

Nackdelar med TLC

A
  • Lågt bottental (N).
  • Ofta låg känslighet
  • Fungerar inte om analyterna är flyktiga
  • Kräver mer träning av laboranten än HPLC (Svårt att applicera prov osv.)