Хроматография — аналитический метод, используемый для разделения, идентификации и очистки смеси компонентов. Расходные материалы для хроматографии и хроматографические приборы используются в различных отраслях промышленности, включая фармацевтическую, биотехнологическую, химическую, экологическую, пищевую и нефтехимическую, для различных целей. В частности, в фармацевтической промышленности спрос на хроматографическое оборудование и расходные материалы для хроматографии (например, хроматографическая смола, насадочные колонки ) увеличились в последние годы для качественного и количественного анализа широкого спектра сложных образцов.

Компоненты хроматографии

Ниже описаны различные компоненты хроматографии:

1. Стационарная фаза: Эта фаза состоит из твердого материала (в том числе смол, монолита, мембраны, полимеров, целлюлозы и других материалов) или жидкости, адсорбированной на поверхности твердого носителя (сверхкритические жидкости ).
2. Мобильная фаза : Эта фаза состоит из жидкого или газообразного компонента, который проходит через неподвижную фазу для отделения аналита.
3. Аналиты: Сюда входит смесь компонентов, которые необходимо разделить путем добавления их в подвижную фазу и пропускания через неподвижную фазу, где скорость прохождения аналита приведет к его разделению.

Принцип хроматографии

Принцип хроматографии предполагает распределение смеси аналитов между движущимся потоком жидкости, а именно подвижной фазы (который может быть жидкостью или газом ) и стационарная фаза (который может быть твердым или жидким ). При движении образца происходит разделение компонентов путем многократной десорбции и сорбции в направлении миграции подвижной фазы. За процесс разделения ответственны несколько ключевых факторов, включая различия в молекулярной массе аналитов, характеристики, связанные с адсорбцией жидкость-твердое вещество и распределением между жидкостью-жидкостью, а также сродство между молекулярными массами аналитов. Из-за этих различий компоненты смеси движутся с разной скоростью и некоторые из них дольше остаются в стационарной фазе, а другие быстро переходят в подвижную фазу и быстрее покидают систему.

Типы методов хроматографии

Существуют различные типы методов хроматографии, основанные на типе неподвижной и подвижной фазы.

Классификация по типу кровати

Хроматографию можно разделить на два типа в зависимости от формы хроматографического слоя:

1. Колоночная хроматография: Это метод разделения, при котором компоненты смеси могут быть разделены на основе их разницы в адсорбции на неподвижной фазе, что затем приводит к их различным скоростям движения при прохождении через неподвижную колонку. Наиболее распространенным типом неподвижных фаз, используемых для колоночной хроматографии, являются диоксид кремния и оксид алюминия, а также органические растворители, которые считаются подвижной фазой. Этот тип хроматографии является одним из наиболее предпочтительных методов очистки белков.
2. Планарная хроматография: Это метод разделения, основанный на жидкостной хроматографии, при котором неподвижная фаза размещается в форме плоского или планшетного слоя, через который подвижная фаза, растворенная в аналите, движется вверх под действием капиллярного действия для разделения аналита на основе адсорбции. Планерную хроматографию можно разделить на два типа:
   • Бумажная хроматография: Это метод разделения, при котором разделение соединений осуществляется на специальной бумаге. Этот тип хроматографии используется для разделения сложных смесей, например аминокислот.
   • Тонкослойная хроматография: Это метод разделения, который используется для разделения смеси компонентов с использованием тонкой неподвижной фазы, состоящей из слоя адсорбирующего материала, состоящего из оксида алюминия и кремнезема, поддерживаемого инертным слоем сзади, обычно из стекла, алюминия и пластика.

Классификация на основе физического состояния

Методы хроматографии можно разделить на два типа в зависимости от физического состояния подвижной фазы; они описаны ниже:

1. Газовая хроматография: Этот метод разделения включает разделение аналитов на основе времени удерживания аналита, растворенного в газообразной подвижной фазе, в зависимости от сродства молекул к неподвижной фазе. Различные структурные соединения по-разному действуют на неподвижную фазу, вследствие чего имеют разные скорости движения в неподвижной фазе. Образец, используемый в этом типе хроматографии, представляет собой жидкость или газ.
2. Жидкостная хроматография: Это метод разделения, при котором подвижной фазой является жидкость, а разделение молекул происходит в колонке или на ровной поверхности. Когда жидкая подвижная фаза проходит через колонку, аналиты имеют тенденцию действовать по-разному в зависимости от ее физико-химических свойств, демонстрируют разную скорость и обнаруживаются детектором.

Классификация на основе механизма разделения

Методы хроматографии можно разделить на три типа в зависимости от механизма разделения; они описаны ниже:

1. Аффинная хроматография: Это метод разделения, при котором компоненты смеси разделяются на основе их сродства к неподвижной фазе системы.
2. Ионообменная хроматография: Это метод, используемый для разделения молекул на основе их суммарного поверхностного заряда. Ионообменную хроматографию можно разделить на следующие два типа:
   • Анионообменная хроматография: Это метод разделения, при котором молекулы, содержащие отрицательный заряд, разделяются путем их взаимодействия с положительно заряженной анионообменной смолой.
   • Катионообменная хроматография: Это метод разделения, при котором положительно заряженные содержащие молекулы разделяются путем их взаимодействия с отрицательно заряженной ионообменной смолой.
3. Гель-фильтрационная хроматография: Этот метод также известен как гель-эксклюзионная/гель-проникающая/молекулярно-ситовая/эксклюзионная хроматография. Это форма распределительной хроматографии, которая используется для разделения молекул на основе их молекулярных размеров.

Будущие перспективы рынка хроматографического оборудования и расходных материалов

Хроматография — универсальный метод, ставший ценным инструментом разделения для биомедицинского и фармацевтического анализа. В последние годы все большее внимание уделяется совершенствованию расходных материалов для хроматографии и хроматографического оборудования, позволяющего сделать очистку и разделение некоторых веществ простыми и эффективными. Хроматографические приборы, такие как ВЭЖХ, УЭЖХ, ЖХ-МС и ГХ-МС, обладают высокой чувствительностью, точностью, высокой скоростью оборота и расширенными возможностями обнаружения, что позволяет исследователям и отраслям решать сложные проблемы в различных процессах, что приводит к более широкому внедрению. таких техник. Увеличение использования хроматографии в различных исследовательских и промышленных процессах привело к увеличению спроса на различные типы расходных материалов для хроматографии, такие как смолы, насадочные колонки, планшеты и другие. В результате хроматографические смолы стали рассматриваться как эффективное решение для удовлетворения потребностей в очистке новых вакцин против COVID-19, а также сложных биологических аналитов. Ожидается, что с увеличением сложности биологических препаратов возрастут потребности в их очистке, и ожидается, что хроматографические компании будут играть важную роль в разработке современного хроматографического оборудования и удобных форматов расходных материалов, подходящих для фармацевтической промышленности.

Подробную информацию об этой области можно найти в нашем отчете о рынке расходных материалов для хроматографии и хроматографическом оборудовании.