Namunalarni ishonchli tayyorlash orqali HPLC tahlilini yaxshilang
Yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi (HPLC) murakkab matritsalardagi birikmalarni aniqlash va ularning miqdorini belgilash uchun eng muhim analitik usullardan biri boʻlib qolmoqda. Farmatsevtika mahsulotlari sifatini nazorat qilishdan tortib atrof-muhit monitoringi va oziq-ovqat tahliligacha boʻlgan sohalarda HPLC usullari sezgirligi, selektivligi va natijalarning takrorlanuvchanligi uchun qadrlanadi. Biroq xromatografik maʼlumotlarning ishonchliligi bitta hal qiluvchi bosqichga – HPLC namunalarini tayyorlashga juda bogʻliq.
Tadqiqotlar va namunalarni tayyorlashdagi odatiy amaliyotlar ultratovush yordamida ekstraksiya qilish va namunalarni tayyorlash HPLC tahlilining samaradorligi, aniqligi va tezligini sezilarli darajada oshirishini koʻrsatmoqda. Matritsalarni parchalash va analitlarning erituvchilarga oʻtishini yaxshilash uchun ultratovush energiyasidan foydalanib, laboratoriyalar yuqoriroq ajratib olish darajasiga, qisqaroq ekstraksiya vaqtiga va yanada takrorlanuvchan analitik natijalarga erishishi mumkin.
HPLCda namunalarni tayyorlash nima uchun muhim
Koʻplab analitik ish jarayonlarida namuna matritsasi – masalan, oʻsimlik materiali, biologik toʻqima, tuproq yoki suv – xromatografik ajratishga xalaqit berishi mumkin boʻlgan birikmalarning murakkab aralashmalarini oʻz ichiga oladi. Shu sababli HPLC tizimiga yuborishdan oldin analitlarni ajratib olish, xalaqit beruvchi moddalarni yoʻqotish va maqsadli birikmalarni konsentrlash uchun namunalarni samarali tayyorlash talab etiladi.
Anʼanaviy ekstraksiya usullari koʻpincha uzoq davom etadigan amallar, katta hajmdagi organik erituvchilar va bir nechta tozalash bosqichlarini oʻz ichiga oladi. Bu usullar natijalarda oʻzgaruvchanlikni yuzaga keltirishi, foydalanish xarajatlarini oshirishi va umumiy tahlil vaqtini uzaytirishi mumkin.
Namunalarni ultratovush bilan tayyorlash samarali muqobil usuldir. Ultratovush bilan ishlov berish suyuq muhitga yuqori chastotali akustik energiyani uzatib, mikroskopik kavitatsiya pufakchalarini hosil qiladi. Bu pufakchalar qulaganda, qattiq matritsalarni parchalovchi va massa almashinuvini tezlashtiruvchi mahalliy siljish kuchlari hamda mikroaralashtirish taʼsirlari yuzaga keladi. Bu jarayon ekstraksiya samaradorligini keskin oshiradi.
Namunalarga yuqori unumdorlikda ishlov beruvchi UIP400MTP ultratovush qurilmasi avtonamunalagich flakonlari uchun probirka shtativi bilan
Ilmiy dalillar: ultratovush bilan ishlov berish analitik koʻrsatkichlarni yaxshilaydi
Taqrizdan oʻtgan bir qancha tadqiqotlar HPLC ish jarayonlarida ultratovushli ekstraksiyaning afzalliklarini koʻrsatgan.
Masalan, suv namunalaridagi pestitsid qoldiqlarini monitoring qilish uchun ishlab chiqilgan usulda karbaril pestitsidi konsentratsiyalarini aniqlash maqsadida ultratovush bilan ishlov berish LC–MS/MS tahlili bilan birlashtirilgan. Bu yondashuvda xromatografik tahlildan oldin suv namunalari ultratovush bilan ishlov berish sharoitida atsetonitril yordamida ekstraksiya qilingan. Usul yuqori analitik koʻrsatkichlarga, jumladan 89,53% va 101,72% oraligʻidagi ajratib olish darajalariga erishib, namunalarni ultratovush bilan tayyorlash jarayonining aniqligi va ishonchliligini tasdiqlagan.
Ultratovushli ekstraksiya bosqichi analitlarning suvli matritsadan organik erituvchiga samarali oʻtishini taʼminlab, erituvchi sarfini kamaytirgan va keng koʻlamli tozalash amallariga ehtiyojni bartaraf etgan. Validatsiyadan oʻtgan analitik usul aʼlo darajadagi chiziqlilik, oʻlchovlar takroriy aniqligi va miqdoriy aniqlash chegaralarini namoyish etib, zamonaviy xromatografik ish jarayonlarida ultratovush bilan ishlov berishning samaradorligini koʻrsatgan. (qarang: Roudani va boshq., 2018)
Boshqa bir tadqiqotda HPLC tahlili yordamida zaytun barglaridagi oleuropeinni aniqlash uchun ultratovush yordamidagi matritsani qattiq fazada dispersiyalash (UA-MSPD) usuli joriy etilgan. Bu usulda oʻsimlik kukuni va sorbent materiali aralashtirilgan, soʻng elyutsiya bosqichida ularga ultratovush toʻlqinlari taʼsir ettirilgan. Ultratovush analitlarning sorbent yuzasidan desorbsiyasini kuchaytirish bilan bir vaqtda namuna matritsasidan ekstraksiyani ham yaxshilagan. (qarang: Rashidipour va Heydari, 2018)
Optimallashtirilgan ultratovushli jarayon analitik koʻrsatkichlarni sezilarli yaxshilagan, jumladan:
- R² = 0,9979 boʻlgan chiziqli kalibrlash egri chiziqlari
- 0,03 µg mL⁻¹ gacha past aniqlash chegaralari
- 90,2% va 96,7% oraligʻidagi ajratib olish darajalari
Bu natijalar ultratovush yordamidagi ekstraksiya nafaqat namunalarni tayyorlashni tezlashtirishini, balki matritsani qattiq fazada dispersiyalashning klassik usullariga nisbatan ekstraksiya unumini ham oshirishini tasdiqlaydi.
Zond turidagi UP200St ultratovush qurilmasi HPLC namunalarini tayyorlash uchun
HPLC uchun namunalarni ultratovush bilan tayyorlashning asosiy afzalliklari
Analitik laboratoriyalarda ultratovushli ekstraksiyaning tobora kengroq qoʻllanilishiga bir qancha oʻlchanadigan afzalliklar sabab boʻlmoqda.
- Yuqoriroq ekstraksiya samaradorligi
Akustik kavitatsiya qattiq matritsalarni parchalaydi va erituvchining ularga kirib borishini yaxshilaydi. Bu analitlarning ajralib chiqishini kuchaytiradi va ajratib olish darajasini oshiradi, ayniqsa murakkab namunalarda juda oz miqdorda mavjud boʻlgan birikmalar uchun. - Namunalarni tayyorlash vaqtining qisqarishi
Ultratovushli ekstraksiya koʻpincha namunalarni tayyorlashni soniyalar yoki daqiqalar ichida yakunlashi mumkin. Masalan, UA-MSPD usulida optimallashtirilgan ultratovushli ekstraksiya parametrlari taxminan 30 soniya davomida ultratovush bilan ishlov berish orqali analitlarni samarali ajratib olishni taʼminlagan va tahlil ish jarayonlarini qanchalik keskin tezlashtirish mumkinligini koʻrsatgan. - Kamroq erituvchi sarfi
Ultratovush massa almashinuvini kuchaytirgani sababli, odatda kichikroq hajmdagi erituvchilar talab etiladi. Erituvchilardan foydalanishning kamayishi laboratoriyaning ekologik barqarorligini yaxshilaydi va foydalanish xarajatlarini pasaytiradi. - Yaxshilangan takrorlanuvchanlik
Ultratovush energiyasining bir tekis taqsimlanishi takroriy namunalarda bir xil parchalanish va ekstraksiyani taʼminlab, analitik oʻlchovlarning takroriy aniqligini yaxshilaydi. - Zamonaviy xromatografik usullar bilan moslik
Ultratovushli ekstraksiya HPLC, UHPLC va LC-MS tizimlari bilan oson integratsiyalanadi, bu esa uni koʻp namunalarni yuqori unumdorlikda tahlil qilish sharoitlari uchun mos qiladi.
UP400S ultratovush qurilmasi yordamida Annona muricata barglaridan ultratovush bilan ajratib olingan ekstraktdagi fenol birikmalarining HPLC xromatogrammasi.
(Tadqiqot va grafik: ©Nolasco-González va boshq., 2022)
HPLC namunalarini tayyorlash uchun ultratovush bilan ishlov berishning amaliy yechimlari
Ultratovushli ekstraksiyani joriy etayotgan laboratoriyalar uchun Hielscher ultratovush qurilmalari amplituda, vaqt va impuls rejimi kabi parametrlarni aniq boshqarish imkonini beradi. Shu sababli Hielscher laboratoriya ultratovush qurilmalari analitik laboratoriyalar uchun ayniqsa mos keladi.
HPLC namunalaringiz uchun eng mos laboratoriya ultratovush qurilmasini tanlang
| Ultratovush qurilmasi modeli | HPLC uchun afzalliklari | HPLC namunalarini tayyorlashda eng maqbul qoʻllanishi |
| Koʻp probirkali VialTweeter ultratovush qurilmasi |
• 10 tagacha yopiq flakonga bir xil ultratovush energiyasi bilan bir vaqtda ishlov berish • Steril: namunalar yopiq holda qolganligi sababli oʻzaro ifloslanish yuz bermaydi • Namuna turkumlari boʻylab yuqori darajada takrorlanuvchan ekstraksiya sharoitlari • Kichik hajmli analitik namunalar uchun samarali kavitatsiya |
• Atrof-muhit, oziq-ovqat yoki farmatsevtika namunalarini yuqori unumdorlikda tayyorlash • HPLC, UHPLC yoki LC-MS tahlilidan oldin juda oz miqdorda mavjud analitlarni ekstraksiya qilish • Bir nechta namunaga bir xil ishlov berishni talab qiluvchi standartlashtirilgan ish jarayonlari |
| Mikroplastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi |
• Butun mikroplastinkalarga kontaktsiz ultratovush bilan ishlov berish (96 katakchali, 384 katakchali formatlar) • Ultratovush energiyasining barcha katakchalar boʻylab bir tekis taqsimlanishi • Analitik ish jarayonlarini avtomatlashtirish va robot tizimlari bilan integratsiyalash imkonini beradi • Amplituda va ultratovush bilan ishlov berish vaqtini aniq boshqarish bilan namunalarni yuqori unumdorlikda ishlash |
• Yuqori unumdorlikdagi UHPLC skrining ish jarayonlari • Farmatsevtik birikmalar kutubxonalari va metabolomika namunalarini tayyorlash • LC-MS yoki UHPLC analitik jarayonlari uchun plastinkalarda ekstraksiya qilish |
| Mikrouchli laboratoriya ultratovush qurilmalari (bevosita ultratovush bilan ishlov berish) |
• Matritsalarni samarali parchalash uchun maksimal ultratovush intensivligi • Qattiq, qovushqoq yoki geterogen namunalardan analitlarni juda tez ekstraksiya qilish • Optimallashtirilgan ekstraksiya sharoitlari uchun sozlanadigan amplituda va impuls parametrlari • Yuqori kavitatsiya energiyasi analitlarni ajratib olish darajasi va ekstraksiya unumini oshiradi |
• Oʻsimlik toʻqimasi, oziq-ovqat namunalari yoki polimerlar kabi murakkab matritsalardan ekstraksiya qilish • SPE, filtrlash yoki suyuqlik–suyuqlik ekstraksiyasidan oldin gomogenizatsiya qilish • HPLC namunalarini ultratovush bilan tayyorlash usulini ishlab chiqish |
| CupHorn (stakanlar va probirkalar uchun «yuqori intensivlikdagi vanna») |
• Bilvosita ultratovush bilan ishlov berish zondning ifloslanishini oldini oladi • Bir nechta probirka uchun bir vaqtda bir tekis ultratovush maydoni • Yopiq holda qolishi shart boʻlgan steril, xavfli yoki uchuvchan namunalar uchun ideal • Kuchli kavitatsiya energiyasini saqlagan holda ishlashni soddalashtiradi |
• Yopiq sentrifuga probirkalarida bir nechta HPLC namunasini parallel ekstraksiya qilish • Biologik, farmatsevtika yoki atrof-muhit namunalarini tayyorlash • Ifloslanishsiz bilvosita ultratovush bilan ishlov berish talab etiladigan ish jarayonlari |
Analitik kimyo uchun ilmiy ahamiyati
Analitik kimyo tezroq va ekologik jihatdan barqarorroq laboratoriya amaliyotlariga oʻtayotgan bir paytda, namunalarni ultratovush bilan tayyorlash keng imkoniyatlar yaratuvchi kuchli texnologiyaga aylandi. Ultratovush bilan ishlov berish kamroq erituvchi sarfi, yaxshilangan ekstraksiya samaradorligi va ishonchli validatsiya parametrlariga ega tezkor analitik usullarni ishlab chiqishni qoʻllab-quvvatlaydi.
Ultratovushli ekstraksiyaga oid ilmiy adabiyotlarning koʻpayishi HPLC namunalarini ultratovush yordamida tayyorlash shunchaki qulaylik emasligini – u analitik koʻrsatkichlarni yaxshilaydigan, ilmiy tasdiqlangan yondashuv ekanligini koʻrsatmoqda. Ultratovushli ekstraksiyani zamonaviy xromatografik usullar bilan birlashtirib, laboratoriyalar tobora murakkablashib borayotgan namuna matritsalarida juda oz miqdorda mavjud analitlarni ishonchli aniqlashga erishishi mumkin.
Ultratovush bilan ishlov berish orqali yaxshilangan HPLC ish jarayonlari
Analitik asbob-uskunalar va namunalarni tayyorlash texnologiyalarining uzluksiz rivojlanishi bilan ultratovushli ekstraksiya xromatografik laboratoriyalarda yanada katta rol oʻynashi ehtimoli bor. Uning ish jarayonlarini soddalashtirish, maʼlumotlar sifatini yaxshilash va atrof-muhitga taʼsirni kamaytirish qobiliyati zamonaviy analitik fanning oʻzgarib borayotgan talablariga yaxshi mos keladi.
HPLC namunalarini tayyorlashni optimallashtirishga intilayotgan analitik kimyogarlar va sanoat laboratoriyalari uchun ultratovushli ekstraksiya sinalgan, miqyosini kengaytirish mumkin boʻlgan va ilmiy jihatdan ishonchli yechimni taklif etadi. Ultratovush bilan ishlov berishni namunalarni odatiy tayyorlash protokollariga kiritib, laboratoriyalar xromatografik tahlilning ham samaradorligini, ham ishonchliligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.
Loyihalash, ishlab chiqarish va maslahat xizmatlari – Germaniyada yaratilgan sifat
Hielscher ultratovush qurilmalari eng yuqori sifat va loyihalash standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va foydalanishning osonligi ultratovush qurilmalarimizni sanoat korxonalariga muammosiz integratsiyalash imkonini beradi. Hielscher ultratovush qurilmalari ogʻir sharoitlar va yuqori talablar qoʻyiladigan muhitlarda bemalol ishlaydi.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya boʻlib, eng ilgʻor texnologiyalar va foydalanish qulayligini oʻzida mujassam etgan yuqori samarali ultratovush qurilmalariga alohida eʼtibor qaratadi. Albatta, Hielscher ultratovush qurilmalari CE talablariga muvofiq va UL, CSA hamda RoHs talablariga javob beradi.
Adabiyotlar / Manbalar
- 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.
Koʻp beriladigan savollar
HPLC nima?
Yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi (HPLC) aralashma tarkibidagi komponentlarni aniqlash, ularning miqdorini belgilash va ularni tozalash uchun qoʻllaniladigan analitik ajratish usulidir. HPLCda suyuq harakatlanuvchi faza erigan analitlarni yuqori bosim ostida statsionar faza bilan toʻldirilgan kolonkadan oʻtkazadi. Analitlar, statsionar faza va harakatlanuvchi faza oʻrtasidagi oʻzaro taʼsirlarning farqlari birikmalarning kolonkadan oʻtish davomida ajralishiga olib keladi. UV-Vis, fluoressensiya yoki mass-spektrometriya kabi detektorlar ajratilgan birikmalarni oʻlchab, aniq sifat va miqdoriy tahlilni amalga oshirish imkonini beradi.
Suyuqlik xromatografiyasining qanday turlari mavjud?
Suyuqlik xromatografiyasini analit, statsionar faza va harakatlanuvchi faza oʻrtasida qoʻllaniladigan ajratish mexanizmiga koʻra tasniflash mumkin. Eng keng tarqalgan turlar: qutbsiz statsionar faza birikmalarni gidrofob oʻzaro taʼsirlar asosida ajratadigan teskari fazali xromatografiya; qutbli statsionar fazadan foydalanib, birikmalarni qutbliligiga koʻra ajratadigan normal fazali xromatografiya; zaryadlangan statsionar fazalar analitlarni ionli oʻzaro taʼsirlar asosida ajratadigan ion almashinish xromatografiyasi; va molekulalarni gidrodinamik oʻlchami hamda molekulyar massasiga koʻra ajratadigan oʻlcham boʻyicha ajratish xromatografiyasidir. Qoʻshimcha ixtisoslashgan usullarga oʻziga xos molekulyar oʻzaro taʼsirlarga yoki qutbli birikmalarga yoʻnaltirilgan affin xromatografiya va gidrofil oʻzaro taʼsir xromatografiyasi (HILIC) kiradi.
HPLC uchun qanday flakonlar ishlatiladi?
HPLC tahlillarida odatda tayyorlangan namunalarni xromatografik tizimga yuborishdan oldin saqlashga moʻljallangan kichik shisha yoki polimer flakonlar ishlatiladi. Eng keng tarqalgan format 2-mL avtonamunalagich flakoni boʻlib, u aksariyat HPLC avtonamunalagichlari bilan mos keladi. Bu flakonlar kimyoviy chidamlilik va erituvchilar hamda analitlar bilan minimal oʻzaro taʼsirni taʼminlash uchun odatda borosilikat shishadan tayyorlanadi. Namuna turiga qarab, flakonlar kichik hajmli namunalar uchun ichki qoʻshimcha idishlar, burama yoki siqib mahkamlanadigan qopqoqlar hamda namunaning butunligini saqlash uchun PTFE/silikon kabi materiallardan tayyorlangan septalar bilan jihozlanishi mumkin.
Avtonamunalagich flakonlari nima?
Avtonamunalagich flakonlari HPLC va UHPLC asboblaridagi avtomatik yuborish tizimlari uchun moʻljallangan maxsus namuna idishlaridir. Ular tayyorlangan namuna eritmasini saqlaydi va asbobning avtonamunalagich patnisiga joylashtiriladi; u yerda tizim xromatografik kolonkaga yuborish uchun belgilangan hajmni avtomatik ravishda oladi. Avtonamunalagich flakonlari robotlashtirilgan namuna olish ignalari bilan moslikni taʼminlash va namunaning bugʻlanishi, ifloslanishi yoki adsorbsiyasini minimallashtirish uchun aniq oʻlchamlarda ishlab chiqariladi. Ularning tuzilishi zamonaviy xromatografik laboratoriyalarda takrorlanuvchan, yuqori unumdorlikdagi tahlilni amalga oshirish imkonini beradi.
HPLC qanday bosqichlardan iborat?
Yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasining (HPLC) odatiy ish jarayoni analitlarni ishonchli ajratish va aniqlashni taʼminlaydigan bir nechta ketma-ket bosqichdan iborat.
- Avval analitni eritish, zarrachalarni olib tashlash va koʻpincha namuna matritsasidan maqsadli birikmalarni ekstraksiya qilish yoki konsentrlash uchun namuna tayyorlanadi. Bu bosqich filtrlash, suyultirish yoki ultratovushli ekstraksiya, qattiq fazali ekstraksiya yoxud suyuqlik–suyuqlik ekstraksiyasi kabi ekstraksiya usullarini oʻz ichiga olishi mumkin.
- Keyin tayyorlangan namuna HPLC flakoniga joylashtiriladi va avtonamunalagichga yuklanadi. Avtonamunalagich namunaning aniq hajmini oqib turgan harakatlanuvchi fazaga yuboradi.
- Soʻng harakatlanuvchi fazani yetkazib berish bosqichida yuqori bosimli nasos yordamida yuborilgan namuna tizim boʻylab tashiladi. Harakatlanuvchi faza analitlarni boshqariladigan hajmiy oqim tezligida xromatografik kolonkadan olib oʻtadi.
- Xromatografik kolonka ichida ajratish sodir boʻladi. Kolonkada statsionar faza mavjud boʻlib, u odatda belgilangan kimyoviy xususiyatlarga ega, zich joylashtirilgan zarrachalardan iborat. Analitlar kolonkadan oʻtayotganda statsionar faza va harakatlanuvchi faza bilan turlicha oʻzaro taʼsirlashadi, natijada ular turli vaqtlarda elyutsiyalanadi.
- Ajratishdan soʻng birikmalar UV-Vis, fluoressensiya yoki mass-spektrometriya detektori kabi detektordan oʻtadi. Detektor elyutsiyalanayotgan birikmalarning mavjudligi va konsentratsiyasini oʻlchaydi hamda signalni elektron maʼlumotlarga aylantiradi.
- Nihoyat, xromatografiya dasturiy taʼminoti yordamida maʼlumotlarni yigʻish va tahlil qilish amalga oshiriladi. Tizim har bir choʻqqisi alohida birikmaga mos keladigan xromatogrammani hosil qiladi. Choʻqqilarning ushlanib qolish vaqtlari analitlarni aniqlashga yordam beradi, choʻqqilarning yuzalari yoki balandliklari esa ularning konsentratsiyasini miqdoriy aniqlash imkonini beradi.
Hielscher Ultrasonics yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.