Chương đầu: Cơ sở lý thuyết sắc ký

14-Aug-18

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

NGUYỄN NGỌC HÒA

NỘI DUNG
CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
SẮC KÝ KHÍ - GC
SẮC KÝ LỎNG HiỆU NĂNG CAO -HPLC

1


14-Aug-18

GIỚI THIỆU CHUNG
VỀ
CÁC PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
I. Phương pháp phân
tích cổ điển
1.Chuẩn độ axit-bazơ
2.Chuẩn độ oxi hóa – khử
3.Chuẩn độ tạo phức
4.Chuẩn độ kết tủa

III. Imunoassay (miễn
dịch)

1.Phân tích miễn dịch
phóng xạ
2.Phân tích miễn dịch
enzym
IV. Phân tích enzyme

II. Phân tích dụng cụ
(Instrumental Analysis
1.Quang phổ
2.Sắc ký

V. Phân tích hợp chất
sinh học

2


14-Aug-18

QUANG PHỔ

• Phổ hấp thu
Phổ Hồng ngoại
Phổ UV-VIS
Phổ hấp thu nguyên tử
• Phổ huỳnh quang
• Phổ ghép cặp cảm ứng cao tần
(ICP)

3

14-Aug-18

Phổ hấp thu

Nguồn
bức xạ

Tách
sóng

Cell đo
mẫu

Đầu
đò

Xử lý
dữ liệu

Tách
sóng

Đầu
đò

Xử lý
dữ liệu

Tách
sóng

Đầu
đò

Xử lý
dữ liệu

Phổ huỳnh quang

Nguồn
bức xạ

Cell đo
mẫu

Phổ phát xạ

bức xạ
phát ra

Mẫu

Một số thiết bị phân tích
Sắc
ký
khí
GCECD/FP
D

GCQQQ

GC- Q TOF

Sắc
ký
lỏng
LCUV/FLD

LC/Q
Routine Analysis

LC/QQQ
MRM
TOF

Q-TOF
Định tính

4


14-Aug-18

ICP-OES

ICP-MS

5

14-Aug-18

Nước mắm

Julia Roberts – Oscar 2001

Cr (III) and Cr (VI)
Speciation in

Essential

HollyHood

Toxic


Slide 12

6


14-Aug-18

Chương I. CƠ SỞ
LÝ THUYẾT
SẮC KÝ

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ

1.1. Khái niệm
1.2. Các tương tác trong quá trình sắc ký
1.3. Các thông số đặc trưng cho quá trình
rửa giải
1.4. Lý thuyết sắc ký
1.5. Độ phân giải RS
1.6. Hệ số không đối xứng

7


14-Aug-18

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Khái niệm

SẮC KÝ – KỸ THUẬT TÁCH

Mobile phase

Mobile phase

Stationary phase

• Sau giờ làm việc
Công sở

Bợm nhậu

Tương tác
Ít nhậu

Không nhậu

17:00
24:00 +
20:00
18:00
16

8


14-Aug-18

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
PHÂN LOẠI

BẢN CHẤT VẬT LÝ
PHA ĐỘNG

LƯU GiỮ PHA TĨNH

SẮC KÝ CỘT
Column
chromatography

SẮC KÝ
PHẲNG

(planar
chromatography

SẮC KÝ KHÍ
(gas
chromatography )

SẮC KÝ
LỎNG
(Liquid
chromatography)

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
KHÍ

GC

PHA ĐỘNG
LỎNG

LC (HPLC)

Sắc ký phân bố (Partition Chromatography: PC).
Sắc ký pha thuận (Normal phase: NP-HPLC).
Sắc ký pha đảo (Reverse phase: RP- HPLC),
Sắc ký trao đổi ion (Ion exchange IE-HPLC),
Sắc ký ghép cặp ion ( IP-HPLC);
Sắc ký loại cỡ (Size exclusion chromatography SEC-HPLC)

9

14-Aug-18

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Sắc ký rửa giải trên cột
Mikhail Tsvet
1872 -1919

1903

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Sắc ký rửa giải trên cột
Chromatography
Chroma & Graphy

Color

writing

Peak sắc ký

Đầu dò (Detector) khác nhau
Sắc ký đồ

→ ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƯỢNG
Các chất

10

14-Aug-18

Thin Layer Chromatography

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
CÁC TƯƠNG TÁC TRONG QUÁ TRÌNH SẮC KÝ

TƯƠNG TÁC TĨNH ĐiỆN
Lực phân tán London (London Dispersion force)
(non-polar compounds, e.g. hydrocarbons)
Lực phân cực (Polar force )
(dipole
(dipole-dipole/dipole-induced
dipole)
Lực ion (Ionic force)
(ion-ion)

11


14-Aug-18

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Lực phân tán
dispersion force

Lực tương tác giữa các hợp chất không phân
cực : HC mạch thẳng hoặc nhân thơm.
2 molecules interacting

and held together
by dispersion force

Charge fluctuation

Cách thức tương tác

Lực tương tác tăng theo
kích thước phân tử
Interacting plane

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Lực phân cực

lực tương tác giữa hai chất bị phân cực Tương tác lưỡng cực – lưỡng cực.

+

Tương tác lưỡng cực cảm ứng:
HO-CH2 – CH2 – OH phân cực,
nếu có benzen vào thì có tương tác
lưỡng cực – lưỡng cực cảm ứng.

+
Tương tác lưỡng cực và lưỡng cực
cảm ứng

12

14-Aug-18

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Lực ion

Lực tương tác giữa hai tiểu phân mang điện
tích trái dấu nhau.

Hai phân tử tương tác với nhau bằng lực ion và lực
phân tán

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Tương tác trong quá trình sắc ký
Quy luật cơ bản trong việc chọn lựa pha tĩnh
“ Những chất giống nhau thì có ái lực với nhau”
SiO2 : polar stationary phase
SiO2

: non-polar stationary phase

13


14-Aug-18

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Nguyên tắc cơ bản của quá trình tách các chất

Differential affinities (strength of adhesion) of the
various components of the analyte towards the

stationary and mobile phase results in the differential
separation of the components.
Affinity, in turn, is dictated by two properties of the
molecule: ‘Adsorption’ and ‘Solubility’

CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ
Nguyên tắc cơ bản của quá trình tách các chất
Affinity
• Higher the adsorption to the stationary phase,
the slower the molecule will move through the
column.
• Higher the solubility in the mobile phase, the
faster the molecule will move through the
column.

14


14-Aug-18

MỘT SỐ KỸ THUẬT SẮC KÝ
Technique

Stationary
phase

Mobile
phase

Basis of

separation

Notes

Paper
chromatography

solid
(cellulose)

liquid

polarity of
molecules

compound spotted
directly on a
cellulose paper

polarity of
molecules

glass is coated with
thin layer of silica
on which is
spotted the
compound

Thin layer
chromatography

(TLC)

solid (silica
or alumina)

liquid

15


14-Aug-18

MỘT SỐ KỸ THUẬT SẮC KÝ

Technique

Stationary
phase

Liquid
column
solid (silica
chromatogra or alumina)
-phy

Mobile Basis of
phase separation

liquid

polarity of
molecules

Notes

glass column
is packed
with slurry of
silica

MỘT SỐ KỸ THUẬT SẮC KÝ
Technique

Size
exclusion
chromatogra
-phy

Stationary
phase

Mobile Basis of
phase separation

solid
(microporous liquid
beads of
silica)

size of

molecules

Notes

there isn’t
any
interaction,
physical or
chemical,
between the
analyte and
the
stationary
phase.

16


14-Aug-18

MỘT SỐ KỸ THUẬT SẮC KÝ
Technique

Stationary
phase

Mobile Basis of
phase separation

Ionsolid

exchange
or
liquid
chromatogra (cationic
anionic
resin)
phy

ionic charge
of the
molecules

Notes
molecules
possessing
the opposite
charge as the
resin will
bind tightly
to the resin,
and
molecules
having the
same charge
as the resin
will flow
through the
column and
elute out
first.

MỘT SỐ KỸ THUẬT SẮC KÝ
Technique

Stationary
phase

Gas
liquid or
chromatogra solid
-phy
support

Mobile
phase

gas
Argon
or
Helium

Basis of
separation

Notes

boiling point
of the
molecules

Samples are
volatilized
and the
molecule
with lowest
boiling point
comes out of
the column
first.

17