يعد نظام الكروماتوغرافيا السائلة عالي الأداء (HPLC) فرعًا مهمًا من الكروماتوغرافيا وهو تقنية فصل وتحليل لا غنى عنها في مجالات الكيمياء الحديثة والطب والصناعة والزراعة وفحص السلع والتفتيش القضائي. يستخدم السائل كمرحلة متنقلة ويستخدم نظام ضخ عالي الضغط لضخ مذيب واحد بأقطاب مختلفة أو مذيبات مختلطة ومخازن مؤقتة وما إلى ذلك في عمود كروماتوغرافي مجهز بمرحلة ثابتة عالية الكفاءة. بعد فصل المكونات الموجودة في العمود، تدخل إلى الكاشف للكشف عنها، وبالتالي تحقيق تحليل فعال وسريع وحساس للعينة.
المكونات الهيكلية
يشتمل النظام الكروماتوغرافي السائل عالي الأداء بشكل أساسي على صهاريج تخزين السوائل، ومضخات التسريب عالية الضغط، وأجهزة أخذ العينات، والأعمدة الكروماتوغرافية، والكاشفات، والمسجلات، وأجهزة معالجة البيانات. من بينها، تعد مضخة التسريب عالية الضغط أحد المكونات الأساسية للنظام بأكمله، وهي المسؤولة عن إرسال الطور المتحرك إلى العمود الكروماتوغرافي بضغط وتدفق ثابتين. يعد العمود الكروماتوجرافي مكونًا رئيسيًا للفصل، وهو مملوء بمرحلة ثابتة تحتوي على جزيئات دقيقة للغاية. تختلف معاملات التقسيم للمركبات المختلفة بين الطور الثابت والطور المتحرك، وبالتالي يتم تحقيق الانفصال. يقوم الكاشف بتحويل المكونات المنفصلة إلى إشارات كهربائية، وإخراج الرسم البياني والنتائج من خلال جهاز المسجل ومعالجة البيانات.
كيف يعمل
يعتمد مبدأ عمل نظام الكروماتوغرافيا السائلة عالي الأداء على مبدأ الفصل للكروماتوغرافيا، أي عندما يمر كل مكون مذاب في الطور المتحرك عبر الطور الثابت، يكون له أحجام وقوى مختلفة للتفاعل مع الطور الثابت (الامتزاز، التوزيع، الاستبعاد، والألفة)، ويختلف زمن الإقامة في الطور الثابت، لذلك يتدفق خارج الطور الثابت واحدًا تلو الآخر. على وجه التحديد، تخترق مضخة الضغط العالي الطور المتحرك في خزان السائل إلى النظام، ويدخل محلول العينة إلى الطور المتحرك من خلال الحاقن، ويتم تحميله في العمود الكروماتوغرافي أثناء تدفق الطور المتحرك. نظرًا لأن معاملات توزيع المكونات في محلول العينة تختلف في الطور المتحرك والطور الثابت، فعندما يتم نقل المرحلتين بالنسبة لبعضهما البعض، بعد عملية توزيع الامتزاز والامتصاص المستمرة، يتم فتح المسافة بين المكونات المختلطة تدريجيًا، وأخيراً تتدفق خارج العمود بالتسلسل كمكونات فردية منفصلة. يقوم الكاشف بتحويل تركيز العينة إلى إشارة كهربائية ويرسلها إلى المسجل لطباعة بيانات العينة على شكل رسم بياني.
المزايا والتطبيقات
يتميز النظام الكروماتوغرافي السائل عالي الأداء بخصائص كفاءة الفصل العالية، وسرعة التحليل السريعة، وحساسية الكشف الجيدة، والقدرة على تحليل وفصل المواد النشطة فسيولوجيًا غير المستقرة حرارياً ذات نقاط غليان عالية ولا يمكن تبخيرها. نطاق تطبيقه واسع ولا يقتصر تقريبًا على التقلب والاستقرار الحراري للأشياء التحليلية. يمكن تحليل وتحديد جميع المركبات تقريبًا، بما في ذلك نقطة الغليان العالية، والقطبية، والمركبات الأيونية والمواد الجزيئية الكبيرة، عن طريق تحليل كروماتوجرافي سائل عالي الأداء. في مجالات الصيدلة، والطب الصيني التقليدي، والطب الصيني التقليدي، وعلوم وتكنولوجيا الأغذية، تُستخدم أنظمة التحليل اللوني السائل عالية الأداء على نطاق واسع في تحليل الأدوية، وأبحاث بصمات الأصابع في الطب الصيني، واكتشاف بقايا المبيدات الحشرية، وتحليل المكونات الغذائية الغذائية، وما إلى ذلك.
اتجاهات التنمية
مع التطور السريع للتكنولوجيا الحيوية الحديثة وصناعة الأدوية، فإن أنظمة الفصل اللوني السائل عالية الأداء تتطور وتتحسن باستمرار. يتمثل اتجاه التطوير الحالي في الميل نحو تحليل وتحضير الكيمياء الحيوية والأدوية، وتطوير طرق فصل وتحليل أكثر كفاءة وحساسية وسرعة. في الوقت نفسه، واستجابة لمشاكل الاستهلاك العالي وسمية المراحل المتنقلة، يتم أيضًا استكشاف البدائل الصديقة للبيئة والمستدامة بنشاط.
خلاصة القول، تلعب أنظمة الفصل اللوني السائل عالية الأداء دورًا متزايد الأهمية في مجال العلوم والتكنولوجيا الحديثة بفضل قدراتها الفريدة في الفصل والتحليل وآفاق التطبيق الواسعة.
