انواع ستون های جداسازی دستگاه HPLC (کروماتوگرافی مایع) و کاربرد آنها

در دستگاه HPLC، ستون جداسازی یکی از مهم‌ترین اجزای دستگاه است که برای جداسازی مخلوط ترکیبات شیمیایی در نمونه استفاده می‌شود. در این ستون‌ها، ترکیبات شیمیایی از هم جدا می‌شوند و به‌صورت ترکیبات خالص جدا می‌شوند. ستون‌ها در دستگاه HPLC به‌صورت عمودی قرار می‌گیرند و ترکیبات شیمیایی از طریق المان‌های حمل‌کننده به داخل ستون جداسازی شده و پس از جداسازی، به‌صورت یک جریان خروجی از دستگاه خارج می‌شوند.

1. ستون‌های C18: این ستون‌ها از پایه‌های سیلیکا یا پلیمری تشکیل شده‌اند و به‌عنوان ستون‌های استاندارد در HPLC مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ستون‌ها برای جداسازی ترکیبات آلی، اسیدی، بازی و نیز برای تحلیل داروها و ترکیبات طبیعی مناسب هستند.

2. ستون‌های C8: این ستون‌ها شباهت زیادی به ستون‌های C18 دارند، با این تفاوت که زنجیره‌های هیدروکربنی آنها کوتاه‌تر هستند. ستون‌های C8 برای جداسازی ترکیبات آلی کوتاه و کم وزن مانند داروها، آمین‌ها و پپتیدها مناسب هستند.

3. ستون‌های C4: این ستون‌ها دارای زنجیره‌های هیدروکربنی کوتاه‌تر از ستون‌های C8 و C18 هستند و برای جداسازی کوتاه‌ترین ترکیبات از جمله آمین‌ها، پپتیدها و کوتاه‌ترین متابولیت‌های دارویی مناسب هستند.

4. ستون‌های فاز معکوس (Reverse Phase): در این ستون‌ها، ترکیبات برای جداسازی به داخل فاز معکوس ستون فرستاده می‌شوند، به‌عنوان مثال، ستون‌های فاز معکوسC18 برای جداسازی ترکیبات هیدروفیلیک مناسب هستند.

5. ستون‌های normal phase: در این ستون‌ها، فاز استاندارد سیلیکا یا آلومینا استفاده می‌شود و برای جداسازی ترکیبات هیدروفوبیک مناسب هستند.

6. ستون‌های Ion exchange: در این ستون‌ها، ترکیبات بر اساس بار الکتریکی خود جداسازی می‌شوند. این ستون‌ها برای جداسازی یون‌ها و ترکیبات شیمیایی با بار الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

7. ستون‌های Affinity: در این ستون‌ها، جداسازی بر اساس تعاملات بین مولکول‌های هدف و مولکول‌های ثابت روی ستون انجام می‌شود. این ستون‌ها برای جداسازی ترکیبات با تعاملات خاص مانند آنتی بادی‌ها، پروتئین‌ها و DNA مناسب هستند.

8. ستون‌های Chiral: در این ستون‌ها، ترکیبات بر اساس ایزومری‌های خود جداسازی می‌شوند. این ستون‌ها برای جداسازی ایزومر‌های راست‌گرای یا چپ‌گرای ترکیبات شیمیایی مانند آمین‌ها، کربوهیدرات‌ها و داروهای ترکیبی مناسب هستند.

9. ستون‌های فنولی (Phenyl): این ستون‌ها دارای گروه فنیل هستند که به سیلیکا یا پلیمر چسبیده‌اند. این ستون‌ها برای جداسازی ترکیبات آروماتیک، عطر و ادویه‌ها و همچنین برای تحلیل کوتاه‌ترین روغن‌های طبیعی مانند گل‌آذین و بادام مناسب هستند.

10. ستون‌های آمینی (Amino): این ستون‌ها دارای گروه‌های آمینی هستند که به سیلیکا یا پلیمر چسبیده‌اند. این ستون‌ها برای جداسازی ترکیبات آلی، آمین‌ها، پپتیدها و همچنین برای تحلیل داروهای دیگر مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، ویتامین‌ها و هورمون‌ها مناسب هستند.

11. ستون‌های سیلیکا (Silica): در این ستون‌ها فاز ستون از سیلیکا تشکیل شده است. ستون‌های سیلیکا برای جداسازی ترکیبات چند حلقوی، فلاونوئیدها، کربوهیدرات‌ها و همچنین برای تحلیل داروهای ترکیبی و طبیعی مناسب هستند.

12. ستون‌های سلولوز (Cellulose): این ستون‌ها دارای فاز سلولوزی هستند که به سیلیکا یا پلیمر چسبیده‌اند. این ستون‌ها برای جداسازی ترکیبات چربی، اسیدها، بازهای آلی و همچنین برای تحلیل کربوهیدرات‌ها، پپتیدها و همچنین داروهای ترکیبی و طبیعی مناسب هستند.

13. ستون‌های سولوبیل (Solubility): در این ستون‌ها فاز ستون از پلیمری تشکیل شده است که قابلیت حل در محلول‌های آبی و آلی را دارد. این ستون‌ها برای جداسازی ترکیبات با قابلیت حل در محلول‌های آبی و آلی مناسب هستند.

14.ستون‌های فاز معکوس آنیونی (Anion Exchange): در این ستون‌ها، ترکیبات بر اساس بار الکتریکی منفی خود جداسازی می‌شوند. این ستون‌ها برای جداسازی یون‌های منفی و ترکیبات شیمیایی با بار الکتریکی منفی مانند اسیدها، سولفونات‌ها و فسفات‌ها مناسب هستند.

15. ستون‌های فاز معکوس کاتیونی (Cation Exchange): در این ستون‌ها، ترکیبات بر اساس بار الکتریکی مثبت خود جداسازی می‌شوند. این ستون‌ها برای جداسازی یون‌های مثبت و ترکیبات شیمیایی با بار الکتریکی مثبت مانند آمین‌ها، آمینواسیدها و آلکالوئیدها مناسب هستند.

لیست ستون‌های USP L برای دستگاه HPLC به شرح زیر است:

1. L1: Octadecyl silane (ODS) or C18
2. L3: Cyano-alkyl silane
3. L7: Phenyl-hexyl
4. L8: 4-(4-Phenybutyl)phenyl
5. L9: Biphenyl
6. L10: Diol
7. L11: Amino
8. L12: Cyano
9. L13: Silica
10. L14: Pentafluorophenyl
11. L20: Phenyl
12. L50: C8
13. L60: C4

توجه داشته باشید که این نام‌ها به ترتیب محبوبیت و انتشار در بازار هستند و برای نوع ویژگی‌های ستون‌های جداسازی مطابق با مشخصات USP L طراحی شده‌اند.

نوع ستون جداسازی مورد استفاده بستگی به نوع ترکیبات شیمیایی در نمونه دارد و هدف نهایی از تحلیل برای چه منظوری استفاده خواهد شد. مثلاً، برای تحلیل داروهای ترکیبی می‌توان از ستون‌های C18 یا C8 استفاده کرد، در حالی که برای تحلیل اسیدها و بازهای آلی می‌توان از ستون‌های C18 استفاده کرد. همچنین، برای تحلیل ترکیبات با بار الکتریکی مانند یون‌ها و ترکیبات شیمیایی با بار الکتریکی می‌توان از ستون‌های Ion exchange استفاده کرد. نوع ستون جداسازی در HPLC باید با توجه به نوع نمونه و هدف نهایی تحلیل انتخاب شود.