Классификация хроматографических методов

В основу общепринятых классификаций многочисленных хроматографических методов положены следующие признаки: агрегатное состояние подвижной и неподвижной фаз, механизм взаимодействия сорбент –сорбат, форма слоя сорбента (техника выполнения), цель хроматографирования.

По агрегатному состоянию фаз хроматографию разделяют на газовую и жидкостную. Газовая хроматография включает газожидкостную, газотвердофазную; жидкостная хроматография – жидкостно-жидкостную, жидкостно-твердофазную и жидкостно-гелевую (эксклюзионную). Первое слово в названии метода характеризует агрегатное состояние подвижной фазы, второе – неподвижной.

По механизму взаимодействия сорбента и сорбата можно выделить несколько видов хроматографии.

Распределительная хроматография основана на различии в растворимости разделяемых веществ в неподвижной фазе (газожидкостная хроматография) или на различии в растворимости веществ в подвижной и неподвижной жидких фазах.

В ионообменной хроматографии используют различную способность веществ к ионному обмену. В основе метода ионообменной хроматографии лежит динамический процесс замещения ионов, связанных с неподвижной фазой, ионами элюента, поступающими в колонку. Разделение происходит благодаря разному сродству к ионообменнику ионов, находящихся в смеси, что приводит к различным скоростям их перемещения по колонке.

Адсорбционная хроматография основана на различии в адсорбируемости веществ твердым сорбентом.

Эксклюзионная хроматография(гель-хроматография, гель-проникающая хроматография) – на различии в размерах и формах молекул разделяемых веществ. При этом используется неподвижная фаза, имеющая гелевую или жесткую пористую сетчатую структуру. Чем меньше размер молекул и доступнее для них поры неподвижной фазы, тем меньше скорость их движения.

Аффинная (биоспецифическая) хроматография основана на специфических взаимодействиях, характерных для некоторых биологических и биохимических процессов. Существуют пары веществ, реагирующие в растворах с высокой избирательностью, например, антитело и антиген; фермент и его субстрат или ингибитор, гормон и соответствующий рецептор и т. п.

Лигандная (лигандообменная) – основана на разделении веществ, способных образовывать комплексы с поглощенными на катионите ионами металлов.

Этими видами не исчерпываются все механизмы разделения, например, существует осадочная хроматография, основанная на образовании отличающихся по растворимости осадков разделяемых веществ с сорбентом. Адсорбционно-комплексообразовательная - основана на образовании комплексных соединений различной устойчивости в неподвижной фазе или на поверхности сорбента.

Следует помнить, что классификация по механизму взаимодействия весьма условна. Её используют в том случае, если известен доминирующий характер процесса сорбции. Вместе с тем, весьма часто разделение веществ протекает сразу по нескольким механизмам взаимодействия сорбент - сорбат.

По технике выполнения хроматографического процесса различают колоночную (насадочную и капиллярную) хроматографию и плоскостную (планарную). К последней относится бумажная хроматография, являющаяся разновидностью распределительной, в которой роль неподвижной фазы выполняет вода, адсорбированная волокнами целлюлозы. К плоскостной также относят тонкослойную хроматографию, в которой могут быть реализованы все виды хроматографии. Неподвижная фаза в этом случае представляет собой тонкий слой (чаще всего оксида кремния или оксида алюминия), закрепленный на пластинке из инертного материала (стекло, алюминиевая подложка).

По цели хроматографирования выделяют аналитическую хроматографию (идентификация веществ и количественное определение); препаративную хроматографию (для получения веществ в чистом виде, для концентрирования и выделения микропримесей); промышленную (производственную) хроматографию для автоматического управления процессом (при этом целевой продукт из колонки поступает в датчик).