HPLC (High Performance Liquid Chromatography) 신라대학교 제약공학과 D 조 장 효 정 윤 경 호 예 병 혁 정 영 태 목 차 분리의 기본 원리 HPLC 기기 장치 Chromatography 의 종류 Chromato graphy TLC GSC - adsorption LSC - adsorption PC Column method Plane method GC LC GLC - partition LLC - partition IEC – ion exchange EC AC - affinity GPC gel permeation GFC gel filtration HPLC 흡착 크로마토 그래피 겔침투 크로마토 그래피 이온교환크로마토그래피 분배 크로마토 그래피 H P L C 역상 크로마토 그래피 정상 크로마토 그래피 분리의 기본 원리 K = Cs / Cm 정지상에 용해된 용질 농도 이동상에 용해된 용질의 농도 분배 계수가 높으면 정지상의 농도가 높다 . 분배 계수가 낮으면 이동상의 농도가 높다 . 분배 계수 S(mobile phase) = S(stationary phase) R= t M /t R R= t M /(t s +t M ) =1/{1+(t s +t M )} v s =0×t s /(t s /t m )+v m ×t m /(t s + t m) =v m t m /(t s +t m ) =v m R t s /t m =C S V S /C M V M =KV S /V M R=1/{1+(KV S /V M )} =V M /(V M +KV S ) (2) 머무른 시간 t R 과 머무른 비 R (3) 머무른 부피 (V R ) V R =V M /R R=V M /V R =V M /(V M +KV S ) V R =V M +KV S R=1/{1+(KV S /V M )} =V M /(V M +KV S ) (4) 용량 계수 (k’) k’=KV S /V M V R =V M (1+k’) t R =t M (1+k’) k’=(t R -t M )/t M =t R ’/t M t R =(5 σ 25 5 σ법 W tan 16 접선법 (7) 분리능 R S R S=0.05 R S=1.00 R S=0.75 R S=1.50 16% 23% 0.1% 분리능은 이론단 수의 제곱근에 비례한다 . HPLC 기기 장치 칼 럼 검출기 펌프 Solvent 샘플 주입구 Solvent 1) 이동상의 조건 ① 분석 목적 성분을 녹일 수 있는 용매로서 분리하고자 하는 성분마다 용해도가 서로 다른 것 . ② 작동 온도에서 휘발성이 적은 것 . ③ 정지상을 변질시키지 않는 것 . ④ 순도가 높고 불순물이 적은 chromatographic grade 용매를 쓴다 . ⑤ 점도가 0.5 centipoise 이하로 낮은 것 . ⑥ UV cut-off(nm) 와 굴절률이 낮은 것 . ⑦ 극성과 용매 세기가 분석 목적에 적합할 것 . ⑧ 독성과 인화성이 없는 것 . ⑨ 완전 탈기 되고 입자가 적어야 한다 . 2) 용매 세기 S T = ∑ S i q i 3) 용매 pH 4) 반대 이온과 이온쌍 크로마토 그래피 RP-HPLC 에서는 극성이 강한 수용성 용매를 사용하기 때문에 pH 에 따라서 k’( 용량 계수 ) 이 크게 변동한다 . 해리 하기 쉬운 이온성 화합물은 극성에 의해 정지상에 분배되기 어렵다 . 이동상 용매속에 적당한 반대이온을 첨가 용질성분이온과 반대이온이 이온쌍을 형성하여 소수성이 커진다 . 비극성 정지상에 잘 분배되므로 분리를 개선 시킬수 있다 . 단일한 조성을 갖는 용매를 이동상으로 하는 용리 - 용매의 세기는 분리 도중에변하지 않고 일정하다 . 등용매 용리 (ioscratic elution) 5) 등용매 용리와 기울기 용리 분리 도중에 이동상 용매의 조성 ( 농도 pH) 을 변화 시키면서 하는 용리 - 용리 시간도 단축되며 띠넓이도 좁으면서 높고 뾰족한 피크가 얻어져 감도가 높아지고 분리능이 훨씬 개선된다 . 기울기 용리 (gradient elution) 볼록형 기울기 (convex gradient) 오목형 기울기 (concave gradient) 6) 용매의 재순환 - enzene porous polymer 가 정지상에 이용 8) 이동상의 준비 및 탈기 모든 이동상의 용매는 0.2~0.8 micrometer 의 florocarbon membrane filter 및 sintered glass filter 로 감압여과한 다음 부피 백분율로 혼합하고 탈기 시켜야 한다 . 고압하에서 용매 , 분석 목석 성분 컬럼 정지상 등의 변질을 일으키게 한다 . 산 소 이동상 중에 녹으 면 pH 변화를 일 으켜 분리조건의 변화를 일으킨다 . 이산화 탄소 기포를 발생 시켜 컬럼 효율을 떨어 뜨리고 검출기 ( 특 히 굴절률검출기 ) 잡음의 원인이 된다 . 질 소 Pump 일정 압력형 (constant pressire models) - 기체 치환형 (gas dosplacement pumps) - 공기 압축형 (pneumatic amplifier pumps) 2) 일정 부피형 (constant volume medels) - 왕복 운동형 (recoprocating pumps) ~ 단일 구동형 다중 구동형 주사기형 (syring pump) 펌프의 조건 1) 일정한 유속과 압력으로 용매를 밀어 줄 것 . 2) 고압 작동이 가능해야 한다 . 3) 가동이 쉽고 다양한 용매를 사용할 수 있어야 한다 . 4) 경제성이 있어야 한다 . 5) 재현성이 있는 Retenition Time 을 얻을 수 있어야 한다 . 6) 대부분의 용매에 대해 화학적으로 불활성이어야 한다 . Injector 판막형 (sptum injector) 밸브형 (valve injector) 무판막형 가동정지 주입형 (septimless stop-flow injector) Injection 시 유의 사항 시료 주입시 타 물지에 의한 오염이 없도록 잘 세척해야 한다 . 시료 주입 시 기포를 완전히 제거한후 주입한다 . 시료 주입량의 조정이 용이해야한다 . 분석이 끝난 후 System 세척시 injector 를 Load 위치에 놓고 세척하고 앞부분은 cap 으로 막아둔다 . Injector 와 colu