کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (High Performance Liquid Chromatography) که به اختصار آن را HPLC میگویند، یک تکنیک کروماتوگرافی با تطبیقپذیری و قدرت تجزیهوتحلیل بسیار بالا است که در بسیاری از فرایندهای تولید دارو استفاده میشود. این دستگاه اجزای نمونه را بر اساس ساختار مولکولی و قطبیت آنها جداسازی و شناسایی میکند. در ادامه با این دستگاه بیشتر آشنا میشویم. با ما همراه باشید!
در صنعت داروسازی تمام محصولات تولیدی باید از بالاترین کیفیت برخوردار باشند؛ به همین دلیل محققان و تولیدکنندگان دارو با استفاده از تجهیزات و تکنیکهای مختلف از جمله HPLC، محصولات دارویی را طبق استانداردها آنالیز میکنند.
همچنین بخوانید: آشنایی با دستگاه پماد/ کرم پرکنی (Ointment/ Cream Filling Machine)
اصطلاحات و اجزای دستگاه HPLC
- ستون (Column): بخش اصلی دستگاه HPLC است که جداسازی در آن اتفاق میافتد. عملکرد ستون به زبان ساده نگهداری و رهاسازی مولکولهای موجود در نمونه به ترتیب بزرگی و یا چسبندگی مولکولها و قدرت شستشوی نمونه توسط حلال است. ستونها با توجه به جنس، قطبیت و طول انواع بسیار متنوعی دارند که از متداولترین آنها ستون C8 و C18 است.
- فاز ساکن (Stationary Phase): موادی که در داخل ستون انباشته است.
- حلال یا فاز متحرک (Mobile Phase): حلال و یا ترکیبی از چند حلال است. نمونه در پروسه پمپاژ در داخل آنها حل شده است و به سمت ستون حرکت میکند. متانول، استونیتریل (Acetonitrile) و آب از حلالهای پرکاربرد بهعنوان فاز متحرک هستند.
- پمپ (Pump): وظیفه آن پمپاژ حلال و یا حلالها با فشار بسیار زیاد به سمت ستون است.
- انژکتور (Injector): قبل از ستون قرار دارد و محل تزریق نمونه است.
- آشکارساز (Detector): دستگاهی است که بنا بر خاصیتی مثل میزان جذب میتواند غلظت نمونه را بسنجد.
- زمان بازداری (Retention Time): مدت زمانی است که نمونه در داخل ستون میماند تا شسته شود و به آشکارساز برسد.
اساس کار دستگاه
دستگاه HPLC به این صورت کار میکند که پمپ، حلال را با فشارهای بالا از ستون عبور میدهد. موادی که در سطح داخلی ستون قرار دارند (فاز ساکن)، معمولاً از ذرات جاذب جامد مانند سیلیس یا پلیمرها تشکیل شدهاند. با عبور حلال (که حاوی نمونه است) از ستون، اجزای نمونه به دلیل درجات مختلف برهمکنش با ذرات جاذب ستون از یکدیگر جدا میشوند. به عبارت دیگر، هر جزء از نمونه که در داخل حلال قرار دارد، با توجه به میزان قطبیت و به برهمکنش با مواد سطح ستون، در زمانهای متفاوتی از ستون خارج میشود. جزئی از نمونه که با سطح ستون کمترین برهمکنش را دارد، زودتر از بقیه اجزا از ستون خارج میشود و کوتاهترین Retention Time را دارد. به همین ترتیب جزئی که بیشترین برهمکنش را دارد، دیرتر از بقیه از ستون خارج میشود و Retention Time آن از بقیه بیشتر است.
انواع دستگاه HPLC
دو نوع متداول HPLC فاز نرمال (Normal-Phase HPLC) و فاز معکوس (Reversed-Phase HPLC) هستند.
فاز نرمال (Normal-Phase HPLC)
فاز ساکن، قطبی و فاز متحرک، غیر قطبی است. ستون با ذرات ریز سیلیس پر شده است و از یک حلال غیر قطبی مانند هگزان استفاده میشود. ترکیبات غیر قطبی نمونه در حلال، سریعتر از ستون عبور میکنند؛ زیرا ترکیبات قطبی نسبت به ترکیبات غیر قطبی بیشتر به سیلیس (که قطبی است)، میچسبند.
فاز معکوس (Reversed-Phase HPLC)
فاز ساکن، غیرقطبی و فاز متحرک، قطبی است. ستون با ذرات سیلیس پر شده است و با اتصال زنجیرههای هیدروکربنی طولانی (8 تا 18 اتم کربن) به سطح آن، غیر قطبی شده است. یک حلال قطبی (مانند مخلوطی از آب و الکل) استفاده میشود. ترکیبات قطبی نمونه سریعتر از ستون عبور میکنند؛ زیرا یک جاذبه قوی بین حلال قطبی و مولکولهای قطبی نمونه وجود دارد. سرعت عبور مولکولهای غیر قطبی نیز در ستون کند میشود؛ زیرا مولکولهای غیرقطبی عمدتاً از طریق نیروهای واندروالس و فعلوانفعالات آبگریز به سطح ستون میچسبند و درجات مختلفی از جاذبه را با گروههای هیدروکربنی تشکیل میدهند. از طرف دیگر، مولکولهای غیر قطبی در فاز متحرک آبی، کمتر محلول هستند و این موضوع باعث افزایش برهمکنش آنها با گروههای هیدروکربنی میشود. HPLC فاز معکوس متداولترین نوع HPLC است.
همچنین بخوانید: آشنایی با انواع میکسرها در صنعت داروسازی
کاربرد HPLC در صنعت داروسازی
از HPLC میتوان برای تجزیهوتحلیل کمّی و کیفی مواد اولیه دارویی و همچنین داروها استفاده کرد. از این دستگاه میتوان برای شناسایی یک دارو و نظارت بر روند درمان یک بیماری نیز استفاده کرد. یکی از مزایای اصلی HPLC شناسایی و تعیین مقدار ناخالصی در مواد اولیه دارویی و همچنین فرآوردههای دارویی است. با استفاده از HPLC میتوان ترکیباتی که بهراحتی تبخیر نمیشوند، از نظر حرارتی ناپایدار هستند و وزن مولکولی بالایی دارند را از لحاظ کمّی و کیفی آنالیز کرد.
یکی از معایب HPLC این است که باید قبل از انجام آزمایش، فرایند کالیبراسیون انجام شود. برای این کار به استاندارد نیاز است و این موضوع میتواند هزینهها را افزایش دهد.
منابع:
chemistryviews | europeanpharmaceuticalreview | aboratoryinfo | raynoor