11.17 : Hochleistungsflüssigkeitschromatographie: Einführung

Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), früher als Hochdruckflüssigchromatographie bezeichnet, ist eine leistungsstarke Technik zum Trennen, Identifizieren und Quantifizieren von Komponenten in komplexen Mischungen. Der Begriff „Hochdruck“ bezieht sich auf die Verwendung von hohem Druck, um die flüssige mobile Phase durch die dicht gepackten Säulen zu drücken.

In der HPLC spielen zwei Phasen eine entscheidende Rolle im Trennungsprozess:

• Mobile Phase: Dies ist ein flüssiges Lösungsmittel, das durch das System fließt und die Probe mit sich führt. Das Lösungsmittel wird anhand seiner Polarität ausgewählt, um die Wechselwirkung mit den Analyten und der stationären Phase zu optimieren. Der „Polaritätsindex“ dient als Leitfaden zur Auswahl des geeigneten Lösungsmittels für die Trennung.
• Stationäre Phase: Die stationäre Phase ist ein festes Material, oft auf Silicabasis, das in die Säule gepackt ist. Bei der Umkehrphasen-HPLC ist die stationäre Phase typischerweise aus derivatisiertem Silica, wie z. B. Octadecyl-(C18)-Siliciumdioxid. Die kleine Partikelgröße des gepackten Materials erzeugt eine große Oberfläche, die die Wechselwirkung mit den Analyten verstärkt. Um unerwünschte Wechselwirkungen, wie etwa mit nicht umgesetzten Silanolgruppen, zu reduzieren, wird die stationäre Phase häufig mit Reagenzien wie Trimethylchlorsilan endkappt.

Die Trennung erfolgt, indem die Analyten je nach ihren chemischen Eigenschaften unterschiedlich mit der mobilen und stationären Phase interagieren, was zu einer unterschiedlichen Migration durch die Säule führt.

Manchmal binden gelöste Moleküle irreversibel an die stationäre Phase, verstopfen die analytische Säule und verringern ihre Leistung. Um dies zu verhindern, wird vor der analytischen Säule eine Schutzsäule platziert. Eine Vorsäule, eine sogenannte Scavenger-Säule, kann auch zwischen dem Reservoir der mobilen Phase und dem Injektor platziert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass das Lösungsmittel in die analytische Säule gelangt, die bereits mit Silica aus der Scavenger-Säule gesättigt ist, wodurch unerwünschte Reaktionen verhindert und die Lebensdauer der analytischen Säule verlängert wird.

Nach der Trennung werden die Analyten je nach den Eigenschaften der Verbindungen von verschiedenen Detektoren erkannt. Die Ergebnisse werden als Chromatogramme visualisiert, wobei die Peaks den verschiedenen Komponenten der Mischung entsprechen. Dies liefert sowohl qualitative als auch quantitative Daten über die Probe.