Sıvı Kromatografisi (LC) için Saf Suyun Önemi Nedir?

Sıvı kromatografisi (LC), bir çözeltideki türlerin karışımlarını ayırmak için kullanılır. Çözeltideki bu farklı türler daha sonra kütle spektrometrisi ve UV spektrofotometrisi dahil olmak üzere hassas tekniklerle tespit edilebilirler. Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) ve İyon Kromatografisi (IC), kullanılan en yaygın sıvı kromatografisi (LC) metotlarıdır.

Sıvı Kromatografisi (LC) – Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC), İyon Kromatografisi (IC) ve Kütle Spektrometresi Sıvı Kromatografisi (LC-MS)

Sıvı kromatografisi, bir analitik laboratuvardaki en güçlü araçlardan biridir. Her türden bileşik karışımlarının ayrılması ve analizi için çok yaygın olarak kullanılır. Kütle spektrometrisinin hassasiyeti ve seçiciliği ile birleştirildiğinde gücü büyük ölçüde artar.

Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC), İyon Kromatografisi (IC) ve Kütle Spektrometrili Sıvı Kromatografisi (LC-MS) nasıl çalışır?

Sıvı kromatografisinde bir sıvı (hareketli (mobil) faz/eluent), diğer bir sıvı (sabit faz) ile kaplanabilen ince bir tozla dolu bir inert tüp (kolon) içinden yüksek basınç altında geçer. Kolondan önce mobil faz içine bir numune enjekte edilir; numune kolon boyunca hareket ederken, numunenin içinde bulunan her bir bileşiğin kolonun sonuna ulaşması için geçen süreyi, numunenin mobil ve sabit fazla olan etkileşimi belirler. Bu süre, bileşiğin özelliklerine bağlıdır ve çok benzer bileşik karışımlarını ayırmak için kullanılabilir. Farklı bileşikler ayrıldıktan sonra kolondan çıktıklarında kütle spektrometreleri de dahil olmak üzere hem seçici olmayan hem de seçici olan bir dizi detektör tarafından ölçülebilir.

Farklı kolon dolgu malzemeleri farklı ayırma mekanizmalarını destekler – normal faz, ters faz, boyut dışlama (size exclusion), iyon değişimi, afinite, kiral veya hidrofilik etkileşim HPLC. Normal fazlı LC, bir polar sabit faz ve daha az polar ya da polar olmayan bir eluent (mobil faz) kullanır. Ters fazlı LC’de bu polariteler tersine çevrilir.

İyon Kromatografisi nasıl çalışır?

İyon kromatografisi (IC), sabit faz etkileşiminin iyon değişimine dayandığı HPLC’nin bir çeşididir. Bu nedenle, ayrı iyonlara veya yüklü türlere uygulanır. Anyonlar ve katyonlar ayrı kolonlarda ayrılır. Çoğunlukla benzer bileşikleri ayırmaya odaklanılan HPLC’nin aksine, IC’de ayrımlar standart olma eğilimindedir ve doğruluk ve hassasiyet ön plandadır. İyonların farklı özelliklerinden dolayı iletkenlik dedektörleri sıklıkla kullanılır; hassasiyeti arttırmak için iyonların saptanmasından önce mobil fazın (eluent) arka plan iletkenliği kaldırılır. Çok daha yüksek hassasiyet elde etmek için iyonlar, kısa bir iyon değişim kolonu üzerinde ön konsantre edilebilir ve daha sonra ayırma için eluent akışına ayrıştırılabilir. Böylelikle, birçok anyonun eser miktarları (iz seviyeleri) çok etkili bir şekilde tespit edilebilir. İyon kromatografisi (IC), genellikle bir numunedeki metallerin ICP-MS tayinini tamamlamak için kullanılır.

Sıvı Kromatografisi (LC) ne için kullanılır?

Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC)

HPLC, materyalleri mümkün olduğu kadar çok çeşitli organik bileşikler için analiz ederken tercih edilen bir tekniktir. Uçucu bileşikler (VOC’ler ve SVOC’ler) genellikle en iyi şekilde GC veya GC-MS ile analiz edilir, ancak HPLC, uçucu olmayan veya termal olarak kararsız moleküller dahil olmak üzere çok daha çeşitli karışımlar için uygulanabilir. HPLC’nin avantajları, çok yönlülük, hassasiyet ve kompleks karışımlara uygulanabilmesidir.

İyon Kromatografisi (IC)

IC, sabit fazın iyon değişim reçinesi olduğu HPLC’nin bir çeşididir. Bu, iyonik ve yüklü bileşenlerin ayrılmasını sağlar ve sulu örneklerde katyonları ve özellikle anyonları belirlemek için yaygın olarak kullanılır. Katyon ve anyonların miktarı kolayca belirlenebilir ve ön konsantrasyon teknikleri ile çok yüksek hassasiyet elde edilebilir.

Kütle Spektrometrisi ile Sıvı Kromatografisi (LC-MS)

LC-MS, yüksek hassasiyet ve selektivite sunar. Hem bilinmeyenlerin tanımlanması hem de eser/minör bileşenler hakkında nicel veriler elde etmek için karmaşık bileşik karışımlarının analizi için tercih edilen tekniktir. LC ve MS kombinasyonu, bileşik tanımlamaya yardımcı olacak çok sayıda bilgi sağlar.

Sıvı Kromatografisi Türleri (LC)

Sıvı kromatografisinin çok yönlülüğü, farklı uygulamalar için geniş bir cihaz yelpazesine yol açmıştır. Hemen hemen tüm sıvı kromatografisi türleri, hareketli fazı dolgulu yataktaki ince boncuklardan pompalamak için gereken çok yüksek basınç altında gerçekleştirilir. UHPLC, daha ince tanecikler kullanır ve daha da yüksek basınçlarda çalışır.

Çok çeşitli dedektörler mevcuttur. MS en güçlü ve esnek olandır; birçok MS dedektörü düşük çözünürlüklü dört kutuplu birimlerdir ancak yüksek çözünürlüklü kütle spektrometreleri, kesin tanımlamalar için olanak sağlar. Yaygın olarak kullanılan dedektörler, çoğu yüksek hassasiyetli uygulama için spektrofotometreler ve IC için elektriksel iletkenlik içerir.

HPLC, IC ve LC-MS’de su saflığının etkisi nedir?

Su, sıvı kromatografisinde çok yüksek hacimlerde kullanılan bir reaktiftir ve özellikle yüksek hassasiyetli uygulamalarda kullanılan suyun saflığı çok önemlidir. Bu yüksek hassasiyetli uygulamalarda, numuneler için ön işlem gerektiren katı faz ekstraksiyonu ve eluentlerin, reaktif körlerinin ve standartların hazırlanması için suya gereksinim vardır. Suda bulunan kirlilikler background noise’u (baseline noise) ve drift’i artırabilir ve hassasiyet ve selektivite üzerinde kritik potansiyel etkileri olan ekstra veya genişlemiş pikler üretebilir. Pikler ve arka plan (background) konumlarının otomatik seçimine sahip modern yazılımlar, kontaminasyon nedeniyle arka planda (background) beklenmeyen değişikliklere karşı özellikle hassastır. Sistem içinde uzun süreli kirlilik birikimi, kaymaya (drift) ve bileşenlerin bozulmasına neden olabilir.

Sıvı Kromatografi (LC) sonuçlarını sudaki ne tür kirleticiler etkileyebilir?

HPLC ve LC-MS’yi etkileyen sudaki başlıca safsızlıklar organik bileşikler ve daha az ölçüde iyonlar, bakteriler ve partiküllerdir. İyon kromatografisi (IC), özellikle iz iyonik safsızlıklara karşı hassastır.

1 – Organik Bileşikler

Sıvı kromatografisi (LC için) kullanılan herhangi bir suda organik bileşiklerin varlığı, bir takım kromatografik problemlere neden olabilir. Bunlar, sabit fazdaki aktif bölgeler için analit ile rekabeti, aktif bölgeleri bloke etmeyi ve hayalet pik oluşturmayı içerir. Ayrıca, ilgilenilen elementlere yakın kütleli iyonlar üreterek ve iyonizasyon verimini etkileyerek LC-MS’ye etki edebilirler.

2 – İyonlar

İyon kromatografisi (IC) için kullanılan sudaki iyonlar, arka plan gürültüsünü (background noise) ve kaymayı (drift) artırarak ve ayrıca yapay pikler üreterek duyarlılığı ve tekrarlanabilirliği bozabilir. LC-MS’de metal iyonları, kütle spektral yorumunu karmaşıklaştıran eklentiler oluşturabilir.

3 – Bakteri ve Partiküller

Partiküller ve bakteriler zamanla kolonu ve diğer bileşenleri tıkayabilir. Bakteriler ayrıca kromatografiyi etkileyebilecek organik yan ürünler de üretebilir.

HPLC, IC ve LC-MS için gerekli saf suyun özellikleri nelerdir?

Kullanılacak suyun saflık derecesi, uygulamaların hassasiyetine bağlıdır. Genel analiz için Tip II su yeterli olacakken hassas çalışmalar için çok düşük kirlilik seviyeleri gereklidir. En hassas uygulamalar için 2ppb’nin altındaki TOC değerleri istenmektedir.

Metot	Hassasiyet	Rezistivite (Mega ohm.cm)	TOC (ppb)	Filtre (µm)	Bakteri (CFU/mL)	Endotoksin	Nükleaz	Su Kalitesi
HPLC	Genel	>5	<20	<0.2	<10	NA	NA	Tip II+
HPLC	Yüksek	>18	<2	<0.2	<1	<0.03	NA	Ultra saf su Tip I+
IC	Genel	>5	<50	<0.2	<10	NA	NA	Tip II+
IC	Yüksek	18.2	<10	<0.2	<1	<0.03	NA	Ultra saf su  Tip I+
LC-MS	Yüksek	>18	<2	<0.2	<1	<0.03	NA	Ultra saf su  Tip I+

ELGA, Sıvı Kromatografi (LC) için su saflığı problemleri için nasıl çözümler sunuyor?

ELGA’nın uzmanlığı ve köklü itibarı, deneyimli ekibinin, müşterilerinin uygulamalarına özel su saflığı gereksinimlerini belirlemesine yardımcı olur. Elga Labwater, HPLC, IC ve LC-MS analizleri gereksinimlerini karşılayan bir dizi su saflaştırma sistemi sunmaktadır. Örneğin, tezgah üstü PURELAB Chorus 1 Analitik Araştırma kullanım noktası sistemi, tüm bu uygulamalar için sürekli aynı kalitede 18,2 MΩ.cm (Tip I/I+) ultra saf su ve 2ppb’den düşük TOC sağlar. Bu iyonik saflık, iyon kromatografisinde kullanılan su için önemli bir faktördür ve Elga’nın gelişmiş PureSure deiyonizasyon sistemi tarafından garanti edilir. TOC izleme de sistemin ayrılmaz bir parçasıdır.

Sonuç

Sıvı kromatografi tekniklerinin çok yüksek hassasiyeti, eluent, kör, numune ve standartları hazırlamak için kullanılan suyun kontaminasyon oluşturmamasını sağlamayı gerekli kılar. TOC izleme, organik safsızlıklar açısından kaliteyi garanti eder. Tip I veya Tip I+ ultra saf su kullanımı kritik önemdedir. ELGA PureSure sistemi, suyu iyonik safsızlıklardan garantili bir şekilde arındırır. Daha az hassasiyet gerektiren uygulamalar için Tip II+ saf su üreten bir sistem oldukça uygun olacaktır.

Kaynak: https://www.elgalabwater.com/liquid-chromatography