Přístrojové vybavení - Chromatografické metody - Katedra analytické chemie PřF UPOL

Výzkum na Katedře analytické chemie je zaměřen do tří oblastí:

• studium chemických a fyzikálních procesů využívaných v analytické chemii;
• konstrukce zařízení a modifikace přístrojů pro analytická měření;
• aplikace do nejrůznějších oblastí.

Do první skupiny se řadí například studium elektrochemických přeměn, ionizace pro hmotnostně spektrometrická měření nebo výzkum on-line prekoncentrací v kapilární elektroforéze.

Vyvíjena popř. konstruována jsou mikrofluidní zařízení pro levnou analýzu, zařízení pro ionizaci látek v hmotnostní spektrometrii (MS) jako například desorpční elektrosprej, iontový zdroj umožňující analýzu produktů na povrchu elektrody nebo realizace spojení laserové ablace s ionizací elektrosprejem a zároveň ionizací pomocí indukčně vázaného plazmatu (ICP). Mimořádně citlivé detekce je dosahováno spojením kapilární elektroforézy a ICP-MS. Uplatnění i mimo oblast analytické chemie může nalézt navržený a zkonstruovaný obvod pro měření nízké vodivosti povrchů, který je patentově chráněn.

Aplikačně se katedra věnuje například analýze biologických vzorků (uvolňování kovů z kloubních náhrad, identifikace metabolitů nebo analýza markerů onemocnění), forenzní analýze (detekce drog, povýstřelových zplodin se současným chemickým zobrazováním otisku prstů), analýze archeologických vzorků nebo materiálové analýze uměleckých děl.

Významnou je rovněž oblast farmaceutické analýzy, kde má katedra laboratoř certifikovanou Státním ústavem pro kontrolu léčiv. Realizován je rovněž výzkum ve spolupráci s předními českými a zahraničními pracovišti (např. University of Texas at Arlington, USA, Institute of Chemical Methodologies, Italian National Research Council, Řím, Itálie, University of Vienna, Rakousko; University of Washington, Seatle, USA; University of Szeged, Maďarsko; Univerzita Komenského v Bratislavě, Slovensko).

Dosažené výsledky jsou publikovány v mezinárodních vědeckých časopisech, patentovány, a to i v zahraničí, nebo na základě smluvního výzkumu poskytovány průmyslovým partnerům, ke kterým patří mimo jiné významné farmaceutické firmy (TEVA, Zentiva, Contipro aj.).

Chromatografické metody

• Ultra-účinný kapalinový chromatograf (UPLC, Acquity, Waters)
• Ultra-účinný superkritický fluidní chromatograf (UPC2, Acquity, Waters)
• Ultra-účinný kapalinový chromatograf s možnosti dvoudimenzní separace (UPLC I-class, Acquity, Waters)
• HPLC systém (1100 Series, Agilent, USA) s autosamplerem, spektrofotometrikým a fluorometrickým detektorem
• Mikro HPLC s UV detektorem Dionex Ultimate 3000 RSLC nano system (Thermo)
• Ultraúčinný kapalinový chromatograf (Agilent 1290, Infinity II, Agilent)
• Analytický kapalinový chromatograf s UV detekcí (Beckman)
• Analytický a semipreparativní kapalinový chromatograf (Knauer)
• Dva plynové chromatografy s hmotnostními spektrometry GC/MS (Agilent)
• Plynový chromatograf s tandemovým hmotnostním spektrometrem GC/MS/MS (Agilent)
• GC-FID, TCD (Hewlett Packard)

ULTRAÚČINNÁ KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE (WATERS GMBH, ACQUITY UPLC)

Ultraúčinná kapalinová chromatografie slouží pro efektivní separaci směsí včetně velmi složitých vzorků. Separace je založena na rozdílné distribuci složek analyzované směsi mezi kapalnou mobilní a pevnou stacionární fázi. Metoda je používána pro separace širokého spektra látek s rozdílnou molekulovou hmotností a polaritou. Kapalinový chromatograf je vybaven UV/VIS spektrofotometrickým detektorem na bázi diodového pole (DAD). Identifikace neznámých složek směsi je rutinně prováděna spojením kapalinového chromatografu s vysokorozlišujícím tandemovým hmotnostním spektrometrem.

Katedra analytické chemie PřF UPOL: Ultra-účinný kapalinový chromatograf UPLC, Acquity, Waters

VÝSTUPNÍ INFORMACE

• retenční časy pro identifikaci
• UV/VIS spektra pro hodnocení čistoty píku a identifikaci
• stanovení obsahu látek v analyzované směsi
• stanovení poměru enantiomerů při využití chirální stacionární fáze

SAMPLE TYPES

• roztoky vzorků
• extrakty pevných materiálů

MODES, CONDITIONS AND PRECISION

Chromatografické čerpadlo:

• průtok: 0.001 - 2 ml/min
• pracovní tlak: do 1000 bar
• umožňuje pracovat s kolonami plněnými se sorbentem o velikosti částic menším než 2 μm

Autosampler:

• dávkovaný objem 0.1 - 10 mL
• teplota: 4 - 40 °C

Detektory:

• DAD detektor (rozsah vlnových délek 200 - 500 nm)
• hmotnostní spektrometr Q-TOF Premier (ionizace elektrosprejem)

PLYNOVÁ CHROMATOCRAFIE - HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE (AGILENT TECHNOLOGIES 7890A – 5975C & 7890B - 7010)

Systém pro plynovou chromatografii s hmotnostní spektrometrií představuje spojení mimořádně účinné separační metody s mimořádně účinnou metodou spektrální vhodnou pro citlivou detekci a spolehlivou identifikaci cílových látek. Využiti plynné mobilní fáze omezuje použitelnost metody na látky těkavé a semitěkavé, ale přináší výhodu vysoké separační účinnosti a robustního spojení s hmotnostní spektrometrií prostřednictvím EI iontového zdroje. Výhodou je možnost přímého porovnávání naměřených hmotnostních spekter se standardními knihovnami spekter, rychlá identifikace eluovaných látek a nízké koncentrační limity pro detekci a kvantifikaci cílových látek v komplikovaných směsích.

Katedra analytické chemie PřF UPOL - Dva plynové chromatografy s hmotnostními spektrometry GC/MS (Agilent)

VÝSTUPNÍ INFORMACE

• přesné retenční charakteristiky v systému chromatografie plyn - kapalina a plyn - pevná látka
• hmotnostní spektra eluovaných komponent
• možnost srovnání hmotnostních spekter s knihovnou
• rychlá identifikace těkavých a semitěkavých látek ve směsích
• citlivé stanovení obsahu těkavých a semitěkavých látek v rozmanitých matricích

TYPY VZORKŮ

• směsi těkavých a semitěkavých látek
• extrakty pevných materiálů
• environmentální a biologické vzorky
• potravinářské a technologické vzorky
• farmaceutické analýzy

PARAMETRY MĚŘENÍ/PŘÍSTROJE

• plná elektronická regulace tlaků a průtoků
• programovatelná teplota termostatu kolony do 450 °C
• autosampler pro nástřik kapalných vzorků
• hmotnostní spektrometr s analyzátorem na principu jednoduchého (5975C) a trojitého (7010) kvadrupolu
• elektronová ionizace
• možnost chemické ionizace (5975C)
• hmotnostní rozsah 10 - 1050 m/z