آخر الأخبار

ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟ شرح مبسط جهاز hlpc

 ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟ شرح مبسط جهازhlpc

ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟، ذلك السؤال قد يبحث عنه المتخصصون الكيميائيون أو من لديهم رغبة في التعلم، تلك التقنية الحديثة التي تعنى بتحليل المركبات. لذلك إليك في هذا المقال التعريف بتلك التقنية وكيف تعمل ولمحة عن تاريخها وما هي أشكالها، تابع معنا.

ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟  شرح مبسط  جهاز hlpc
 ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟  شرح مبسط  جهاز hlpc

التعريف بتقنية HPLC

 (HPLC) أو الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء هي عبارة عن تقنية تحليلية تقوم بفصل وتحديد وقياس المكونات في خليط معين، تعتبر أكبر تقنية كروماتوغرافيا أساسية لمعظم المختبرات عالمياً.

 مبدأ عمل التقنية


ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟  شرح مبسط  جهاز hlpc
 ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟  شرح مبسط  جهاز hlpc

يقطر المذيب في تقنية كروماتوغرافيا العمود،من خلال عمود مملوء بمادة ماصة تحت الجاذبية. تعتبر تقنية (HPLC) شكل محسّن من كروماتوغرافيا العمود لكنها حساسة جداً، حيث تدفع المضخة المذيب عبر عمود تحت ضغط مرتفع يصل حتى 400 ضغط جوي.

تكون مادة تعبئة العمود أو المادة الممتزة أو الطور الثابت عبارة عن مادة حبيبية من جزيئات صلبة كالسيليكا أو البوليمرات. يجعل الضغط هذه التقنية أسرع بكثير مقارنة بالكروماتوغرافيا العمودية، مما يسمح باستخدام جزيئات أصغر بكثير لمواد تعبئة العمود.

يكون للجسيمات الأصغر مساحة سطح أكبر بكثير للتفاعلات بين المرحلة الثابتة والجزيئات التي تتدفق عبرها، مما يعطي فصل أفضل لمكونات الخليط.

السائل المضغوط نموذجيًا عبارة عن خليط من المذيبات مثل الماء و / أو الأسيتونتريل و / أو الميثانول ويشار إليه بالطور المتحرك.

تُفصَل مكونات الخليط عن بعضها نتيجة اختلاف درجات تفاعلها مع الجسيمات الماصة، ذلك يعطي معدلات شطف مختلفة للمكونات المختلفة كما يسبب فصل المكونات أثناء تدفقها خارج العمود.وتعتبر هذه التقنية مفيدة جداً كما يوجد تقنيات أخري مفيدة في مجالات مختلفة .

من يستخدم تلك التقنية؟

يستخدم تقنية HPLC الباحثون والمصنعون والمطورون أثناء عملية التطوير في تصنيع المستحضرات لضمان اجتياز البضائع لمعايير معينة.

أبرز مثال على ذلك صناعة المستحضرات الصيدلانية، إذ يمكن أن توفر النتائج الدقيقة المطلوبة، يمكنك استخدام النتائج لتحليل الأدوية الجاهزة ومكوناتها أثناء التصنيع. 

حيث في صناعة الأدوية، يجب أن تكون جميع المنتجات المصنعة من أعلى مستويات الجودة لضمان أقل المخاطر على المرضى.

تمكن تلك التقنية الباحثين من تحديد الصيغة واكتشاف  الشوائب في المنتج في حال وجودها، مما يجعلها تقنية تحليلية مثالية للأدوية لضمان الجودة العالية للأدوية.

استخدام التقنية في صناعة الدواء

انطلاقاً من كون تقنية HPLC بسيطة ودقيقة، لذلك تعتمد بنجاح وكفاءة لتحليل مراقبة الجودة الروتينية للأدوية في شكل جرعات دوائية سائبة. 

كما تستخدم مع طرق تحليلية أخرى لزيادة توضيح مكونات المخاليط، مثلاً يستخدم HPLC-UV الأشعة فوق البنفسجية للكشف. 

يتميز بأنه لا يتطلب معالجة معقدة وإجراءات مرتبطة عادة بالطريقة الكروماتوغرافية التقليدية، ذلك يقلل الوقت والتكلفة. 

لكن رغم ذلك هناك مكونات تحتوي على حاملات صبغية ضعيفة من الأشعة فوق البنفسجية إذا تم استخدام الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية أو تم الاحتفاظ بها تمامًا في عمود الكروماتوغرافيا السائلة.

للكشف عنها أفضل أداتين هما الصمام الثنائي وكاشف المسح السريع حيث يحددان الذروة ويرصدون ذروة النقاء.

يبقى الكشف الكهرومائي الاختزالي هو الطريقة الأكثر حساسية للكشف عن HPLC حيث أعطى نتائج ممتازة التحقيق في بعض فئات الأدوية.

مما يوجد تقنية أخرى تدمج مع HPLC وهي قياس الطيف الكتلي (HPLC / MS)، يتم توصيل الكروماتوغرافي عبر واجهة بمطياف الكتلة.

يمكن لهذا النوع من التحليل أن يفحص نطاقًا واسعًا من المكونات، بما في ذلك المكونات القابلة للتقسيم حرارياً أو التي تظهر قطبية عالية أو ذات كتلة جزيئية عالية.

تدخل المكونات المستخلصة من العمود إلى مطياف الكتلة عبر الواجهة المتخصصة، أبرز الواجهات المستخدمة هما واجهات التأين بالرش الكهربائي وواجهات التأين الكيميائي للضغط الجوي.


ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟  شرح مبسط  جهاز hlpc

أنواع أخرى من HPLC

هناك أنواع أخرى من جهاز (HPLC) مثل:

جهاز (uHPLC):

كما تعرف باسم UPLCTM، وهي علامة تجارية لشركة Waters Corporation.

حيث أن جهاز HPLC القياسي يستخدم جزيئات العمود بأحجام من 3 إلى 5 ميكرومتر وضغوط تبلغ حوالي 400 بار.

في حين تستخدم uHPLC أعمدة مصممة خصيصًا بجزيئات يصل حجمها إلى 1.7 ميكرومتر، عند ضغوط تزيد عن 1000 بار.

تمتاز uHPLC بالسرعة، كما أنها أكثر حساسية وتعتمد على أحجام أصغر من المذيبات العضوية من HPLC القياسي، ذلك يسبب تشغيل المزيد من العينات خلال زمن أقل.

 لكن رغم ذلك تشغل الأنظمة عند ضغوط نموذجية تزيد عن 800 بار، ذلك يجعل الأعمدة تتقادم أو تتحلل بشكل أسرع.

كروماتوغرافيا بروتينية سائلة سريعة (FPLC):

إن نظام FPLC يشبه الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء التي تستخدم لفصل أو تنقية البروتينات والجزيئات الحيوية الأخرى من الخلائط المعقدة.

 لكن الفرق بينهما هو ضغط العمل القياسي، حيث يستخدم أعمدة FPLC فقط حتى الضغوط القصوى من 3-5 ميجا باسكال. 

فإذا كان ضغط HPLC محدودًا، يمكن أيضًا استخدام كل عمود FPLC تقريبًا في نظام HPLC.

ما هي أشكال HPLC؟

هذه التقنية لها عدة متغيرات، أشهرها الطور العادي HPLC والطور العكسي HPLC، يعتبر الطور المعكوس هو الأكثر استخدامًا.

تقنية (HPLC) ذات الطور العادي

في هذه الحالة يكون العمود مليء بجزيئات السيليكا الدقيقة ومذيب غير قطبي مثل الهكسان، عمود نموذجي قطره الداخلي حوالي 4.6 مم أو أصغر أما طوله فيتراوح بين 150 حتى 250 مم.

 سوف تمر المركبات غير القطبية في الخليط بسرعة أكبر عبر العمود، حيث تلتصق المركبات القطبية بالسيليكا القطبية لفترة أطول من المركبات غير القطبية.

تقنية (HPLC) ذات الطور العكسي

يبقى حجم العمود كما هو، لكن هنا يكون مليء بجزيئات السيليكا التي تم تعديلها لجعلها غير قطبية، يمكن تحقيق ذلك من خلال ربط سلاسل هيدروكربونية طويلة (8-18 درجة مئوية) بسطحه.

يستخدم مذيب قطبي مثل خليط من الماء وكحول كالميثانول، تمر المركبات القطبية في الخليط بسرعة أكبر عبر العمود لأن التجاذب القوي يحدث بين المذيب القطبي والجزيئات القطبية في الخليط.

تتباطأ الجزيئات غير القطبية في طريقها عبر العمود، فهي تشكل درجات متفاوتة من الجذب مع مجموعات الهيدروكربون بشكل أساسي من خلال قوى تشتت فان دير فال والتفاعلات الكارهة للماء.

كما أنها أقل قابلية للذوبان في مكونات المرحلة المائية المتنقلة مما يسهل تفاعلها مع مجموعات الهيدروكربون.


ماذا تعرف عن تقنية HPLC؟  شرح مبسط  جهاز hlpc

وفي الختام


يمكننا القول أن تقنية HPLC للتحاليل الكيميائية مفيدة كما أنها سهلة نوعاً ما يمكن لأي كيميائي إتقانها واستخدامها في اختباراته دون عناء.


لا تنسي قراءة

مقال ما هو مستقبل الهولوجرام ؟

وقراءة مقال كل ما تريد معرفته عن تقنية FTTH