เทคนิคการแยกสารด้วยวิธีโครมาโตกราฟีขั้นพื้นฐาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมยิ่งขึ้น
เป็นเทคนิคที่ใช้แยกสารออกจากกัน โดยอาศัยหลักการทางโครมาโตกราฟี (chromatography) จากความแตกต่างในด้านสมบัติที่ต่างกันของสารที่ต้องการแยก เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ทั้งในเชิงคุณภาพวิเคราะห์ (Qualitative) และปริมาณวิเคราะห์ (Quantitative) สามารถวิเคราะห์สารได้หลายชนิด เช่น สารอินทรีย์ สารประกอบทางชีวภาพ การวิเคราะห์ทางอาหาร ยา สมุนไพร ยาฆ่าแมลง ตัวอย่างสิ่งแวดล้อม หาปริมาณวิตามินซี และอื่น ๆ ไมโครโมเลกุลตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ ต้องเป็นของแข็งหรือของเหลว ต้องละลายได้ 100 %
หลักการ เทคนิคการแยกองค์ประกอบของสารผสมของเครื่องมือ อาศัยความแตกต่างของอัตราการ เคลื่อนที่ของแต่ละองค์ประกอบของสารผสมบนเฟสคงที่ (Stationary phase) ภายใต้การพาของ เฟสเคลื่อนที่ (Mobile phase) สำหรับเครื่อง HPLC เฟสคงที่ คือ สารที่อยู่ภายในคอลัมน์ ส่วนเฟสเคลื่อนที่ คือ ตัวทำละลาย อินทรีย์ผสม เมื่อสารที่ต้องการวิเคราะห์ผ่านเข้าสู่เครื่อง HPLC สารดังกล่าวจะถูกพาเข้าสู่คอลัมน์โดยตัวท้าละลายอินทรีย์ผสม เพื่อให้เกิดการแยกสาร (Separation) โดยอาศัยการทำปฏิกิริยา (Interaction) ระหว่างสารที่อยู่ ภายในคอลัมน์ (Stationary phase) และความสามารถในการละลายของสารผสม นอกจากนี้การแยกสารผสมมีความสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุล โครงสร้างและสมบัติทางเคมีของสารที่อยู่ภายในคอลัมน์ ซึ่งหลังจากที่สารแต่ละชนิดถูกแยกเป็นส่วนๆจะเคลื่อนที่อยู่ภายในคอลัมน์ในเวลาที่ต่างกัน โดยสารเชิงเดี่ยวแต่ละชนิดจะผ่านเข้าสู่อุปกรณ์ วัดสัญญาณ (Detector) และแปลผลออกมาเป็นโครมาโทแกรม (Chromatogram) ซึ่งแต่ละสารจะมีเวลาที่อยู่ในคอลัมน์ (Retention time RT)เฉพาะตัว ในการวิเคราะห์จะนำพื้นที่ใต้พีค ของแต่ละสารมาคำนวณผล เปรียบเทียบกับกราฟสารมาตรฐาน (Calibration curve) ทำให้ทราบปริมาณของสารตัวอย่าง
ความแตกต่างระหว่างวิธีแยกสารแบบ Flash และPrep
เทคนิคโครมาโตกราฟีทั้งสองแตกต่างกันในวัสดุที่ใช้สำหรับ Stationary phase ขนาดอนุภาคต่างกัน ซึ่งขนาดของคอลัมน์ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (Internal Diameter - ID) และความยาว) รวมถึงอัตราการไหลใน Mobile phase ดังที่แสดงในตาราง
ตารางความแตกต่างระหว่าง Flash โครมาโตกราฟีและ Prep HPLC
|
|
แฟลชโครมาโตกราฟี
|
Prep HPLC
|
|
ขนาดอนุภาค
|
15 – 63 µm
|
5 – 15 µm
|
|
ID คอลัมน์
|
12 – 115 mm
|
10 – 70 mm
|
|
อัตราการไหล
|
15 – 250 mL/min
|
5 – 100 mL/min
|
|
ความจุโหลด
|
< 300 g
|
< 10 g
|
|
แรงดันสูงสุด
|
50 บาร์
|
300 บาร์
|
การประยุกต์ใช้งาน (Applications)
มีการนำไปประยุกต์ใช้ในด้าน
- Natural products/ extracts
- Cabohydrates
- Proteins and peptides
- Vitamins
- Lipids
- Small molecule drugs/ synthesis
- Chiral/ achiral molecules
การแยกสารด้วยเทคนิคใหม่ SFC
เทคนิคการวิเคราะห์แบบ Supercritical fluid chromatography (SFC) และ High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) ถือเป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา อาหาร และสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม คำถามยังคงอยู่ว่า SFC หรือ HPLC ดีกว่ากัน SFC เป็นเทคนิคการแยกสารที่ใช้ของเหลวเหนือวิกฤตเป็นเฟสเคลื่อนที่ เทคนิคนี้มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับ HPLC ประการแรกและสำคัญที่สุด SFC สามารถวิเคราะห์สารประกอบที่แยกได้ยากด้วย HPLC เช่น สารประกอบ Chiral นอกจากนี้ SFC ยังสามารถวิเคราะห์สารประกอบที่ไม่ละลายในตัวทำละลายที่ใช้ใน HPLC ได้ด้วย ซึ่งอาจส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและชัดเจนยิ่งขึ้น นอกจากนี้ SFC ยังเร็วกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า HPLC ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่คุ้มต้นทุนสำหรับห้องปฏิบัติการหลายแห่ง
เบญญาภา หลวงจินา
นักวิทยาศาสตร์