Sắc ký là phương pháp được dùng để phân tách các thành phần cần tách giữa hai pha, là pha tĩnh và pha động. Thành phần của hỗn hợp sẽ tự phân chia lại giữa hai pha bằng một quá trình như hấp phụ, phân vùng, trao đổi ion hoặc loại trừ kích thước. Show 1. Phương pháp và kỹ thuật sắc kýSắc ký được được chia làm 2 loại là: Sắc ký điều chế (preparative chromatography) được dùng để phân tách một lượng nhỏ các đơn chất. Thường từ 10 – 1000 mg) từ một hỗn hợp đơn giản (chỉ gồm vài cấu tử).  Sắc ký phân tích (analytical chromatography) là phương pháp phân tách dựa trên pha động và pha tĩnh. Trong đó pha động là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn. Chất rắn trong pha tĩnh đã được phân chia thành tiểu phân hoặc được một chất lỏng phủ lên. Hay một chất mang chất lỏng đã được biến bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Phương pháp này sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất vì nhiều lý do: có thể định lượng, có độ nhạy cao, thích hợp tách các hợp chất khó bay hơi hoặc dễ bị phân hủy nhiệt. Chúng sử dụng để phân tích các hợp chất thuốc trừ sâu, thuốc kháng sinh, phụ gia thực phẩm… 1.1 Kỹ thuật sắc ký dạng luốngKỹ thuật sắc ký cột (Column chromatography) Column chromatography là kỹ thuật phân tách trong đó lớp tĩnh nằm trong một ống. Các hạt của pha tĩnh rắn hoặc chất hỗ trợ được phủ bởi pha tĩnh lỏng. Được lấp đầy toàn bộ thể tích bên trong của ống hoặc tập trung trên hoặc dọc theo thành ống bên trong để lại một đường mở, không hạn chế cho pha động trong phần giữa của ống (cột hình ống hở). Trong hấp phụ tầng mở rộng, tầng sôi được sử dụng thay vì pha rắn được tạo bởi tầng đóng gói. Điều này cho phép bỏ qua các bước làm sạch ban đầu như ly tâm và lọc, đối với nước dùng nuôi cấy hoặc bùn của các tế bào bị hỏng. Sắc ký cột C18 và cột C8 là hai loại cột phổ biến được sử dụng trong phân tích dược phẩm. Cả hai đều được sử dụng trong hệ thống HPLC. Cột C18 dày đặc hơn so với C8 sẽ làm tăng diện tích bề mặt của phân tử trong pha động phải di chuyển qua. Nó cũng sẽ làm tăng thời gian tương tác trong phần rửa giải và pha tĩnh gây ra khả năng phân tách lớn hơn cho các phân tử phức tạp. 1.2. Kỹ thuật sắc ký phẳngSắc ký phẳng là kỹ thuật tách trong đó pha tĩnh có mặt dưới dạng trên một mặt phẳng. Mặt phẳng ở đây có thể là một tờ giấy. Được tẩm chất làm lớp tĩnh hoặc một lớp các hạt rắn trên một giá đỡ như tấm kính. Phương pháp sắc ký giấy (Paper chromatography): Paper chromatography được sử dụng để phân tách các hóa chất hoặc chất màu. Phương pháp này có ba giai đoạn. Giai đoạn di động là giai đoạn tĩnh, hoạt động chủ yếu do mao dẫn. Đây một hỗn hợp dung môi có cồn, pha tĩnh là một dải màu tạo nên sắc ký đồ. Phương pháp sắc ký lớp mỏng (Thin-layer chromatography – TLC) Thin-layer chromatography – TLC (viết tắt TLC) được sử dụng rộng rãi và phổ biến để tách các chất hóa sinh khác nhau. Cơ chế của phương pháp này là sử dụng pha tĩnh của giấy. Phương pháp này sẽ bao gồm pha tĩnh của một lớp chất hấp phụ mỏng như silica gel, alumin hoặc xenluloze trên một nền phẳng và trơ. TLC có thể được tách đồng thời trên cùng một lớp nên được sử dụng trong các ứng dụng sàng lọc như dùng kiểm tra nồng độ thuốc và độ tinh khiết của nước. Khả năng lây nhiễm chéo của phương pháp TLC này thấp vì mỗi lần tách được thực hiện trên một lớp mới. Sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao (High Performance Thin Layer Chromatography: HPTLC) HPTLC là dạng TLC tiên tiến và được bắt nguồn từ việc sử dụng pha tĩnh có hiệu xuất phân tách tối đa. Đây cũng được xem là thiết bị đo đạc hiện đại cho tất cả các bước trong qui trình: Chẩm mẫu chính xác và chuẩn hóa để có thể đạt độ tái lặp cao và đánh giá kết quả bằng phần mềm. 2.Cách chọn sắc ký lớp mỏng phù hợp là gì?Các tấm TLC silica được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như:
TLC silica cổ điển thường có lớp nền bằng thủy tinh, nhôm hoặc bằng nhựa với nhiều kích cỡ. Thông thường từ 20 x 20 cm đến 2,5 x 7,5 cm. Và có độ dày lớp là 250 μm đối với thủy tinh. Hoặc 200 μm đối với tấm nhôm hoặc nhựa. Kích thước hạt trung bình từ 10 đến 12 μm. Các tấm nhôm hoặc nhựa dẻo có thể dễ dàng cắt bằng kéo để phù hợp sử dụng. Để biết thêm thông tin ưu nhược điểm của các loại bản TLC silica, bạn tham khảo thêm tại đây – Cách chọn săc ký lớp mỏng phù hợp. 1.3. Kỹ thuật sắc ký theo trạng thái vật lý của pha độngPhương pháp sắc ký khí (Gas chromatography) Sắc ký khí (GC) là một phương pháp phân tách. Pha động là một chất khí ( thường được gọi là khí mang). Pha tĩnh được chứa trong cột là chất rắn hoặc chất lỏng được phủ trên bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ đều lên thành phía trong của cột. Sắc ký khí được phân làm hai loại: – Gas solid chromatography – GSC: Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn. – Gas liquid chromatography – GLC: Pha tĩnh là 1 chất lỏng không bay hơi. Hệ thống sắc ký khí sẽ gồm các thành phần: cột sắc ký khí (được coi là bộ não của phương pháp), đầu dò, hệ thống cung cấp khí mang và hệ thống thu ghi và xử lý số liệu. Cột sắc ký có hai loại cột nhồi và cột mao quản. Trong đó cột mao quản đường kính nhỏ, chiều dài lớn. Lượng mẫu nhỏ hơn nhưng có khả năng tách cao hơn do tăng chiều dài cột. Do đó phân tích được nhiều mẫu phức tạp so với cột nhồi. Phương pháp sắc ký lỏng (Liquid chromatography) Liquid chromatography (LC) là một kỹ thuật phân tách trong đó pha động là chất lỏng. Được thực hiện trong một cột hoặc một mặt phẳng. Đây là phương pháp thường sử dụng các hạt đóng gói rất nhỏ. Có áp suất tương đối cao được gọi là sắc ký lỏng hiệu năng cao (high-performance liquid chromatography – HPLC). 3. Sự khác biệt chính giữa Sắc ký khí và Sắc ký lỏng là gì?Gas chromatography (GC) Liquid chromatography (LC) Phân tích các hợp chất trong pha dễ bay hơi Dễ phân chia các phân tử ở trạng thái hòa tan Pha động là khí Pha động là chất lỏng Pha tĩnh có thể là chất lỏng hoặc khí Pha tĩnh là vật liệu hấp phụ rắn Cột dài và hẹp, được đóng gói hoặc mao quản Cột ngắn và rộng; cột đóng gói Hoạt động ở nhiệt độ cao Hoạt động ở áp suất cao Chi phí tương đối thấp Chi phí cao 4. Kết luận:Sắc ký ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: dược phẩm, thực phẩm, đồ uống, hóa chất, môi trường,.. Trên đây là 6 phương pháp sắc ký được sử dụng trong phòng thí nghiệm rộng rãi nhất. Cách lựa chọn dung môi phân tách và cột phù hợp cũng rất quan trọng trong phân tích. Bạn tham khảo thêm thông tin ở bài viết sau. |
