Etibarlı nümunə hazırlığı ilə HPLC analizini təkmilləşdirin
Yüksək effektivlikli maye xromatoqrafiyası (HPLC) mürəkkəb matrislərdə birləşmələrin identifikasiyası və miqdarının təyini üçün ən mühüm analitik üsullardan biri olaraq qalır. Əczaçılıqda keyfiyyətə nəzarətdən ətraf mühitin monitorinqinə və qida analizinə qədər HPLC üsulları həssaslığı, seçiciliyi və təkrarlana bilməsi ilə qiymətləndirilir. Bununla belə, xromatoqrafik məlumatların etibarlılığı bir həlledici mərhələdən böyük dərəcədə asılıdır: HPLC üçün nümunə hazırlığı.
Tədqiqatlar və gündəlik nümunə hazırlığı prosedurları göstərir ki, ultrasəslə dəstəklənən ekstraksiya və nümunə hazırlığı HPLC analizinin səmərəliliyini, doğruluğunu və sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Matrisləri parçalamaq və analitlərin həlledicilərə keçidini gücləndirmək üçün ultrasəs enerjisindən istifadə etməklə laboratoriyalar daha yüksək geri alınma göstəriciləri, daha qısa ekstraksiya müddətləri və daha yaxşı təkrarlana bilən analitik nəticələr əldə edə bilərlər.
HPLC-də nümunə hazırlığı nə üçün vacibdir?
Bir çox analitik iş prosesində nümunə matrisi – məsələn, bitki materialı, bioloji toxuma, torpaq və ya su – xromatoqrafik ayrılmaya mane ola bilən mürəkkəb birləşmə qarışıqları ehtiva edir. Buna görə də HPLC sisteminə inyeksiyadan əvvəl analitləri ayırmaq, maneə yaradan maddələri kənarlaşdırmaq və hədəf birləşmələri qatılaşdırmaq üçün səmərəli nümunə hazırlığı tələb olunur.
Ənənəvi ekstraksiya üsulları çox vaxt uzun prosedurları, böyük həcmdə üzvi həllediciləri və çoxsaylı təmizləmə mərhələlərini əhatə edir. Bu üsullar dəyişkənliyə səbəb ola, istismar xərclərini artıra və ümumi analiz müddətini uzada bilər.
Ultrasəslə nümunə hazırlığı səmərəli alternativ təqdim edir. Ultrasəslə emal maye mühitə yüksək tezlikli akustik enerji ötürərək mikroskopik kavitasiya qabarcıqları yaradır. Bu qabarcıqlar çökdükdə bərk matrisləri parçalayan və kütlə ötürülməsini sürətləndirən lokal kəsilmə qüvvələri və mikroqarışdırma təsirləri əmələ gəlir. Bu proses ekstraksiyanın səmərəliliyini kəskin şəkildə artırır.
Yüksək nümunə emal qabiliyyətli UIP400MTP sonikatoru avtomatik nümunəgötürücü flakonları üçün sınaq borusu ştativi ilə
Elmi sübutlar: ultrasəslə emal analitik göstəriciləri yaxşılaşdırır
Elmi resenziyadan keçmiş bir neçə tədqiqat HPLC iş proseslərində ultrasəs ekstraksiyasının üstünlüklərini nümayiş etdirmişdir.
Məsələn, su nümunələrində pestisid qalıqlarının monitorinqi üçün hazırlanmış bir üsulda karbaril pestisidinin konsentrasiyalarını təyin etmək məqsədilə ultrasəslə emal LC–MS/MS analizi ilə birləşdirilmişdir. Bu yanaşmada su nümunələri xromatoqrafik analizdən əvvəl ultrasəslə emal şəraitində asetonitrillə ekstraksiya edilmişdir. Üsul 89,53% ilə 101,72% arasında geri alınma göstəriciləri də daxil olmaqla yüksək analitik göstəricilər əldə etmiş və ultrasəslə nümunə hazırlığı prosedurunun doğruluğunu və etibarlılığını təsdiqləmişdir.
Ultrasəs ekstraksiyası mərhələsi analitlərin sulu matrisdən üzvi həllediciyə səmərəli keçidini təmin etmiş, həlledici sərfini azaltmış və geniş təmizləmə prosedurlarına ehtiyacı aradan qaldırmışdır. Validasiya edilmiş analitik üsul əla xəttilik, dəqiqlik və kəmiyyət təyini hədləri nümayiş etdirərək müasir xromatoqrafik iş proseslərində ultrasəslə emalın səmərəliliyini vurğulamışdır. (bax: Roudani və b., 2018)
Başqa bir tədqiqatda HPLC analizi ilə zeytun yarpaqlarında oleuropeinin təyini üçün ultrasəslə dəstəklənən matrisin bərk fazada dispersiyası (UA-MSPD) tətbiq edilmişdir. Bu üsulda bitki tozu və sorbent materialı qarışdırılmış, sonra elüsiya mərhələsində ultrasəs dalğalarına məruz qoyulmuşdur. Ultrasəs analitin sorbent səthindən desorbsiyasını gücləndirmiş və eyni zamanda nümunə matrisindən ekstraksiyanı yaxşılaşdırmışdır. (bax: Rashidipour və Heydari, 2018)
Optimallaşdırılmış ultrasəs proseduru aşağıdakılar da daxil olmaqla əhəmiyyətli analitik yaxşılaşmalar təmin etmişdir:
- R² = 0,9979 olan xətti kalibrləmə əyriləri
- 0,03 µg mL⁻¹ qədər aşağı aşkarlama hədləri
- 90,2% ilə 96,7% arasında geri alınma göstəriciləri
Bu nəticələr təsdiqləyir ki, ultrasəslə dəstəklənən ekstraksiya nümunə hazırlığını sürətləndirməklə yanaşı, matrisin bərk fazada dispersiyasının klassik üsulları ilə müqayisədə ekstraksiya çıxımını da artırır.
Zond tipli UP200St sonikatoru HPLC üçün nümunə hazırlığında istifadə üçün
HPLC üçün ultrasəslə nümunə hazırlığının əsas üstünlükləri
Analitik laboratoriyalarda ultrasəs ekstraksiyasının getdikcə daha geniş tətbiqi bir neçə ölçülə bilən üstünlüklə bağlıdır.
- Daha yüksək ekstraksiya səmərəliliyi
Akustik kavitasiya bərk matrisləri parçalayır və həlledicinin nüfuz etməsini yaxşılaşdırır. Bu, xüsusilə mürəkkəb nümunələrdə iz miqdarında olan birləşmələr üçün analitlərin sərbəstləşməsini gücləndirir və geri alınma göstəricilərini artırır. - Daha qısa nümunə hazırlığı müddəti
Ultrasəs ekstraksiyası çox vaxt nümunə hazırlığını saniyələr və ya dəqiqələr ərzində tamamlaya bilər. Məsələn, UA-MSPD üsulunda optimallaşdırılmış ultrasəs ekstraksiyası parametrləri təxminən 30 saniyəlik ultrasəslə emal zamanı analitlərin səmərəli geri alınmasını təmin etmiş və analitik iş proseslərinin nə qədər kəskin sürətləndirilə biləcəyini göstərmişdir. - Daha az həlledici sərfi
Ultrasəs kütlə ötürülməsini gücləndirdiyi üçün adətən daha kiçik həlledici həcmləri tələb olunur. Həlledici istifadəsinin azaldılması laboratoriyanın ekoloji dayanıqlığını yaxşılaşdırır və istismar xərclərini azaldır. - Daha yaxşı təkrarlana bilmə
Ultrasəs enerjisinin bərabər paylanması təkrar nümunələrdə parçalanma və ekstraksiyanın eyni şəkildə baş verməsini təmin edərək analitik ölçmələrin dəqiqliyini artırır. - Müasir xromatoqrafik üsullarla uyğunluq
Ultrasəs ekstraksiyası HPLC, UHPLC və LC-MS sistemlərinə asanlıqla inteqrasiya olunur və bu da onu yüksək nümunə emal qabiliyyəti tələb olunan analitik mühitlər üçün uyğun edir.
UP400S ultrasəs cihazı ilə Annona muricata yarpaqlarından ultrasəslə ayrılmış ekstraktdakı fenol birləşmələrinin HPLC xromatoqramı.
(Tədqiqat və qrafik: ©Nolasco-González və b., 2022)
HPLC üçün nümunə hazırlığında praktik ultrasəslə emal həlləri
Ultrasəs ekstraksiyasını tətbiq edən laboratoriyalar üçün Hielscher sonikatorları amplituda, vaxt və impuls rejimi kimi parametrlərə dəqiq nəzarət təmin edir. Buna görə də Hielscher laboratoriya sonikatorları analitik laboratoriyalar üçün xüsusilə uyğundur.
HPLC nümunələriniz üçün ən uyğun laboratoriya sonikatorunu seçin
| Sonikator modeli | HPLC üçün üstünlüklər | HPLC üçün nümunə hazırlığında ən uyğun istifadə sahələri |
| Çoxsınaqborulu VialTweeter sonikatoru |
• 10-a qədər kip bağlanmış flakonun eyni ultrasəs enerjisi ilə eyni vaxtda emalı • Steril: nümunələr bağlı qaldığı üçün çarpaz çirklənmə baş vermir • Müxtəlif partiyalarda yüksək dərəcədə təkrarlana bilən ekstraksiya şəraiti • Kiçik həcmli analitik nümunələr üçün səmərəli kavitasiya |
• Ətraf mühit, qida və ya əczaçılıq nümunələrinin yüksək məhsuldarlıqla hazırlanması • HPLC, UHPLC və ya LC-MS analizindən əvvəl iz miqdarındakı analitlərin ekstraksiyası • Çoxsaylı nümunələrin eyni cür emalını tələb edən standartlaşdırılmış iş prosesləri |
| Mikroplanşet sonikatoru UIP400MTP |
• Bütöv mikroplanşetlərin təmassız ultrasəslə emalı (96-yuvalı, 384-yuvalı formatlar) • Ultrasəs enerjisinin bütün yuvalarda bərabər paylanması • Analitik iş proseslərinin avtomatlaşdırılmasına və robot sistemləri ilə inteqrasiyasına imkan verir • Amplitudaya və ultrasəslə emal müddətinə dəqiq nəzarətlə yüksək nümunə emal məhsuldarlığı |
• Yüksək nümunə emal qabiliyyətli UHPLC skrininq iş prosesləri • Əczaçılıq birləşmələri kolleksiyaları və metabolomika üçün nümunə hazırlığı • LC-MS və ya UHPLC analitik prosesləri üçün planşetdə ekstraksiya |
| Mikroucluqlu laboratoriya sonikatorları (birbaşa ultrasəslə emal) |
• Matrisin səmərəli parçalanması üçün maksimum ultrasəs intensivliyi • Bərk, özlü və ya heterogen nümunələrdən analitlərin çox sürətli ekstraksiyası • Optimallaşdırılmış ekstraksiya şəraiti üçün tənzimlənən amplituda və impuls parametrləri • Yüksək kavitasiya enerjisi analitlərin geri alınmasını və ekstraksiya çıxımını artırır |
• Bitki toxuması, qida nümunələri və ya polimerlər kimi çətin matrislərdən ekstraksiya • SPE, filtrasiya və ya maye–maye ekstraksiyasından əvvəl homogenləşdirmə • HPLC üçün ultrasəslə nümunə hazırlığı üsullarının işlənib hazırlanması |
| CupHorn (kimyəvi stəkanlar və sınaq boruları üçün “yüksək intensivlikli vanna”) |
• Dolayı ultrasəslə emal zondun çirklənməsinin qarşısını alır • Eyni vaxtda bir neçə sınaq borusu üçün bərabər ultrasəs sahəsi • Kip bağlı qalmalı olan steril, təhlükəli və ya uçucu nümunələr üçün idealdır • Güclü kavitasiya enerjisini saxlayaraq işləməyi asanlaşdırır |
• Kip bağlanmış sentrifuqa borularında çoxsaylı HPLC nümunələrinin paralel ekstraksiyası • Bioloji, əczaçılıq və ya ətraf mühit nümunələrinin hazırlanması • Çirklənməsiz dolayı ultrasəslə emalın tələb olunduğu iş prosesləri |
Analitik kimya üçün elmi əhəmiyyəti
Analitik kimya daha sürətli və ekoloji baxımdan daha dayanıqlı laboratoriya təcrübələrinə yönəldikcə ultrasəslə nümunə hazırlığı geniş imkanlar yaradan güclü texnologiyaya çevrilmişdir. Ultrasəslə emal daha az həlledici sərfi, daha yüksək ekstraksiya səmərəliliyi və etibarlı validasiya parametrləri olan sürətli analitik üsulların işlənib hazırlanmasını dəstəkləyir.
Ultrasəs ekstraksiyası haqqında getdikcə artan elmi ədəbiyyat göstərir ki, ultrasəslə dəstəklənən HPLC nümunə hazırlığı sadəcə rahatlıq deyil – analitik göstəriciləri yaxşılaşdıran, elmi cəhətdən təsdiqlənmiş yanaşmadır. Ultrasəs ekstraksiyasını müasir xromatoqrafik üsullarla birləşdirməklə laboratoriyalar getdikcə mürəkkəbləşən nümunə matrislərində iz miqdarındakı analitlərin etibarlı aşkarlanmasına nail ola bilərlər.
Ultrasəslə emal vasitəsilə təkmilləşdirilmiş HPLC iş prosesləri
Analitik cihazlarda və nümunə hazırlığı texnologiyalarında davamlı irəliləyişlər nəticəsində ultrasəs ekstraksiyasının xromatoqrafiya laboratoriyalarında daha böyük rol oynayacağı ehtimal olunur. Onun iş proseslərini sadələşdirmək, məlumatların keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq və ətraf mühitə təsiri azaltmaq qabiliyyəti müasir analitik elmin dəyişən tələblərinə yaxşı uyğun gəlir.
HPLC üçün nümunə hazırlığını optimallaşdırmağa çalışan analitik kimyaçılar və sənaye laboratoriyaları üçün ultrasəs ekstraksiyası sınaqdan çıxmış, miqyası artırıla bilən və elmi cəhətdən etibarlı həll təqdim edir. Ultrasəslə emalı gündəlik nümunə hazırlığı protokollarına daxil etməklə laboratoriyalar xromatoqrafik analizin həm səmərəliliyini, həm də etibarlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilərlər.
Layihələndirmə, istehsal və məsləhət xidmətləri – Almaniya istehsalı keyfiyyət
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Möhkəmlik və asan istismar ultrasəs cihazlarımızın sənaye müəssisələrinə problemsiz inteqrasiyasına imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları ağır şəraitə və yüksək tələblər qoyan mühitlərə asanlıqla tab gətirir.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatlı şirkətdir və ən müasir texnologiya ilə təchiz edilmiş, istifadəsi rahat, yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE tələblərinə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- M. Rashidipour and R. Heydari (2018): Ultrasonic-Assisted Matrix Solid-Phase Dispersion and High-Performance Liquid Chromatography as an Improved Methodology for Determination of Oleuropein from Olive Leaves. Analytical and Bioanalytical Chemistry Research 52, 2018. 307-316.
- Roudani, A.; Rachid, Mamouni; Nabil, Saffaj; Laknifli, A.; Gharby, Said; Noureddine, El Baraka; Bakka, Abdelhamid; Abdellah, Faouzi (2018): Method validation in the determination of Carbaryl pesticide in water samples using sonication and liquid chromatography-tandem mass spectrometry. JMES 8 (7), 2017. 2409-2420.
- Bimakr M., Ganjloo A., Zarringhalami S., Ansarian E. (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 2017 Nov 30;26(6):1481-1490.
Tez-tez verilən suallar
HPLC nədir?
Yüksək effektivlikli maye xromatoqrafiyası (HPLC) qarışıq daxilindəki komponentləri identifikasiya etmək, miqdarını təyin etmək və təmizləmək üçün istifadə olunan analitik ayırma üsuludur. HPLC-də maye hərəkətli faza həll olmuş analitləri yüksək təzyiq altında stasionar faza ilə doldurulmuş kolondan keçirir. Analitlər, stasionar faza və hərəkətli faza arasındakı qarşılıqlı təsirlərin fərqləri birləşmələrin kolondan keçərkən ayrılmasına səbəb olur. UV-Vis, flüoressensiya və ya kütlə spektrometriyası detektorları kimi detektorlar ayrılmış birləşmələri ölçərək dəqiq keyfiyyət və kəmiyyət analizinə imkan verir.
Maye xromatoqrafiyasının hansı növləri var?
Maye xromatoqrafiyası analit, stasionar faza və hərəkətli faza arasında istifadə olunan ayırma mexanizminə görə təsnif edilə bilər. Ən geniş yayılmış növlər bunlardır: qeyri-polyar stasionar fazanın birləşmələri hidrofob qarşılıqlı təsirlərə əsasən ayırdığı əks fazalı xromatoqrafiya; polyar stasionar fazadan istifadə edən və birləşmələri polyarlığına görə ayıran normal fazalı xromatoqrafiya; yüklü stasionar fazaların analitləri ion qarşılıqlı təsirlərinə əsasən ayırdığı ion mübadiləsi xromatoqrafiyası; molekulları hidrodinamik ölçülərinə və molekulyar kütlələrinə görə ayıran ölçüyə görə ayırma xromatoqrafiyası. Əlavə ixtisaslaşmış üsullara xüsusi molekulyar qarşılıqlı təsirləri və ya polyar birləşmələri hədəfləyən affinlik xromatoqrafiyası və hidrofil qarşılıqlı təsir xromatoqrafiyası (HILIC) daxildir.
HPLC üçün hansı flakonlardan istifadə olunur?
HPLC analizlərində adətən hazırlanmış nümunələri xromatoqrafik sistemə inyeksiyadan əvvəl saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuş kiçik şüşə və ya polimer flakonlardan istifadə olunur. Ən geniş yayılmış format əksər HPLC avtomatik nümunəgötürücülərinə uyğun olan 2-mL avtomatik nümunəgötürücü flakonudur. Kimyəvi davamlılığı və həlledicilər və analitlərlə minimum qarşılıqlı təsiri təmin etmək üçün bu flakonlar adətən borosilikat şüşədən hazırlanır. Nümunənin növündən asılı olaraq flakonlarda kiçik həcmli nümunələr üçün daxili əlavələr, vintli qapaqlar və ya sıxılaraq bərkidilən qapaqlar, eləcə də nümunənin bütövlüyünü qorumaq üçün PTFE/silikon kimi materiallardan hazırlanmış septalar ola bilər.
Avtomatik nümunəgötürücü flakonları nədir?
Avtomatik nümunəgötürücü flakonları HPLC və UHPLC cihazlarındakı avtomatlaşdırılmış inyeksiya sistemləri üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi nümunə qablarıdır. Onlar hazırlanmış nümunə məhlulunu saxlayır və cihazın avtomatik nümunəgötürücü nimçəsinə yerləşdirilir; burada sistem xromatoqrafik kolona inyeksiya etmək üçün müəyyən həcmdə məhlulu avtomatik götürür. Avtomatik nümunəgötürücü flakonları robotlaşdırılmış nümunəgötürmə iynələri ilə uyğunluğu təmin etmək və nümunənin buxarlanmasını, çirklənməsini və ya adsorbsiyasını minimuma endirmək üçün dəqiq ölçülərlə istehsal olunur. Onların konstruksiyası müasir xromatoqrafiya laboratoriyalarında təkrarlana bilən, yüksək nümunə emal məhsuldarlığı olan analizə imkan verir.
HPLC hansı mərhələlərdən ibarətdir?
Yüksək effektivlikli maye xromatoqrafiyasının (HPLC) tipik iş prosesi analitlərin etibarlı ayrılmasını və aşkarlanmasını təmin edən bir neçə ardıcıl mərhələdən ibarətdir.
- Əvvəlcə analiti həll etmək, hissəcikləri kənarlaşdırmaq və çox vaxt hədəf birləşmələri nümunə matrisindən ekstraksiya etmək və ya qatılaşdırmaq üçün nümunə hazırlığı aparılır. Bu mərhələ filtrasiya, durulaşdırma və ya ultrasəs ekstraksiyası, bərk fazalı ekstraksiya və ya maye–maye ekstraksiyası kimi ekstraksiya üsullarını əhatə edə bilər.
- Sonra hazırlanmış nümunə HPLC flakonuna yerləşdirilir və avtomatik nümunəgötürücüyə yüklənir. Avtomatik nümunəgötürücü nümunənin dəqiq həcmini axan hərəkətli fazaya inyeksiya edir.
- Daha sonra hərəkətli fazanın verilməsi mərhələsində inyeksiya edilmiş nümunə yüksək təzyiqli nasos vasitəsilə sistem boyunca daşınır. Hərəkətli faza analitləri nəzarət olunan axın sürəti ilə xromatoqrafik kolondan keçirir.
- Xromatoqrafik kolonun daxilində ayrılma baş verir. Kolonda stasionar faza, adətən müəyyən kimyəvi xassələrə malik sıx doldurulmuş hissəciklər olur. Analitlər kolondan keçərkən stasionar faza və hərəkətli faza ilə fərqli şəkildə qarşılıqlı təsirə girir və bu da onların müxtəlif vaxtlarda elüsiya olunmasına səbəb olur.
- Ayrılmadan sonra birləşmələr UV-Vis, flüoressensiya və ya kütlə spektrometriyası detektoru kimi bir detektordan keçir. Detektor elüsiya olunan birləşmələrin mövcudluğunu və konsentrasiyasını ölçür və siqnalı elektron məlumatlara çevirir.
- Sonda xromatoqrafiya proqram təminatından istifadə etməklə məlumatların toplanması və təhlili aparılır. Sistem piklərin ayrı-ayrı birləşmələrə uyğun gəldiyi xromatoqram yaradır. Piklərin saxlanma vaxtları analitləri identifikasiya etməyə kömək edir, piklərin sahələri və ya hündürlükləri isə onların konsentrasiyasını kəmiyyətcə təyin etməyə imkan verir.
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir: laboratoriya ölçüsündən başlayaraq sənaye ölçüsünədək.