Rozdělovací chromatografie

Rozdělovací chromatografie je jedna z chromatografických metod. O její rozvoj se postarali Archer Martin a Richard Laurence Millington Synge v průběhu 40. let 20. století.[1]

Rozdělování směsí chemických sloučenin jejich průchodem v mobilní fázi sloupcem obsahujícím pevnou stacionární fázi (sloupcová chromatografie) bylo v této době již známo.[2]

Chromatografie byla považována za adsorpční proces, ve kterém sloučeniny interagují s pevnou látkou a jsou hnány pomocí vhodného rozpouštědla, směsi rozpouštědel nebo gradientu rozpouštědla. Martin a Synge však vyvinuli postup, kdy jsou sloučeniny rozdělovány mezi dvěma kapalnými fázemi. Jednalo se o významný teoretický i praktický pokrok oproti adsorpční chromatografii.[3]

Při separaci mezi dvěma kapalinami sloučenina interaguje s dvojicí navzájem nemísitelných kapalných fází za vzniku rovnováhy.[4]

Martin a Synge se pokoušeli vyvinout metodu zajišťující postupnou extrakci z kapaliny do kapaliny v sériově propojených skleněných nádobách, které měly fungovat jako separační nádoby.[1] Následující článek zmiňuje jejich studie popisující složitý přístroj, kterým lze provést rozdělení aminokyselin mezi vodou a chloroformem. Proces byl pojmenován „protiproudová extrakce z kapaliny do kapaliny“.[5]

Martin a Synge popsali teorii této metody jako navázání na frakční destilaci popsanou Randallem a Longtinem.[6]

Tento postup byl považován za příliš složitý, a tak byla vyvinuta metoda absorpce vody silikagelem jako stacionární fází za použití rozpouštědla, například chloroformu, jako mobilní fáze.[7][8]

Výše odkazovaný článek popisuje teorii s ohledem na rozdělovací koeficient sloučeniny i praktické využití metody k oddělení aminokyselin pomocí sloupce obsahujícího navlhčený silikagel s využitím směsi vody a chloroformu s n-butanolem jako mobilní fází.

Vliv na separační metody

Výše uvedená Martinova a Syngeova práce ovlivnila vývoj sloupcové chromatografie a vedla k vývoji nových chromatografických metod, jako jsou například protiproudová distribuce,[9] papírová chromatografie a plynová chromatografie. Pozměnění silikagelové stacionární fáze vedlo k dalším způsobům pozměňování stacionárních fází za účelem upravení parametrů separace. Nejčastější obměnou je navázání alkylových funkčních skupin na silikagel využívané při chromatografii na obrácených fázích.[10]

Původní problém, na který Martin a Synge narazili při stavbě přístroje se dvěma volně tekoucími kapalnými fázemi, vyřešil v roce 1944 Lyman C. Craig; komerčně dostupné přístroje na protiproudovou distribuci pak byly použity k řadě významných objevů.[11]

Papírová chromatografie se stala významnou analytickou metodou, z níž byla vyvinuta chromatografie na tenké vrstvě.[12]

V roce 1952 byla poté popsána plynová chromatografie,[13] jedna ze základních metod v moderní analytické chemii.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Partition chromatography na anglické Wikipedii.

  1. a b Leslie S. Ettre. The Birth of Partition Chromatography. LCGC. 2001, s. 506–512. Dostupné online. 
  2. V. P. Pakhomov. Chromatography in Pharmaceutical Chemistry (100 Years of the Discovery of Chromatography by M. S. Tswett. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2003, s. 451–452. DOI 10.1023/A:1027324501053. 
  3. Charles W. Gehrke; Robert L. Wixom; Ernst Bayer. Chromatography: a century of discovery 1900-2000: the bridge to the sciences/technology. [s.l.]: Elsevier Science, 2001. ISBN 978-0-444-50114-1. 
  4. Hans Schindler. Notes on the history of the separatory funnel. Journal of Chemical Education. 1957, s. 528. DOI 10.1021/ed034p528. 
  5. A. J. P. Martin; R. L. M. Synge. Separation of the higher monoamino-acids by counter-current liquid-liquid extraction: the amino-acid composition of wool. Biochemical Journal. 1941, s. 91–121. DOI 10.1042/bj0350091. PMID 16747393. 
  6. Merle Randall; Bruce Longtin. Separation Processes: General Method of Analysis. Industrial & Engineering Chemistry. 1938, s. 1063–1067. DOI 10.1021/ie50345a028. 
  7. William J. Whelan. Partition Chromatography Revisited. IUBMB Life. 2001, s. 329–330. DOI 10.1080/152165401317190851. 
  8. A. J. P. Martin; R. L. M. Synge. A new form of chromatogram employing two liquid phases A theory of chromatography. 2. Application to the micro-determination of the higher monoamino-acids in proteins. Biochemical Journal. 1941, s. 1358–1368. DOI 10.1042/bj0351358. PMID 16747422. 
  9. Lyman C. Craig. Identification of Small Amounts of Organic Compounds by Distribution Studies. II. Separation by Counter-current Distribution. Journal of Biological Chemistry. 1944, s. 535–546. 
  10. C. Horvath; W. Melander. Liquid Chromatography with Hydrocarbonaceous Bonded Phases; Theory and Practice of Reversed Phase Chromatography. Journal of Chromatographic Science. 1977, s. 393–404. Dostupné online. DOI 10.1093/chromsci/15.9.393. 
  11. Stanford Moore. Lyman Creighton Craig 1906-1974. National Academy of Sciences Biographical Memoirs. 1978, s. 49–77. Dostupné online. 
  12. A. J. P. Martin. Partition Chromatography. Annual Review of Biochemistry. 1950, s. 517–542. DOI 10.1146/annurev.bi.19.070150.002505. PMID 14771840. 
  13. A. T. James; A. J. P. Martin; G. Howard Smith. Gas-liquid partition chromatography: the separation and micro-estimation of ammonia and the methylamines. Biochemical Journal. 1952, s. 238–242. DOI 10.1042/bj0520238. PMID 13018213.