Elválasztástechnikai módszerek elmélete és gyakorlata

KREMMER TIBOR – TORKOS KORNÉL

Elválasztástechnikai módszerek elmélete és gyakorlata

AKADÉMIAI KIADÓ, BUDAPEST

MTA Kémiai Kutatóközpont

A kötet a Magyar Tudományos Akadémia Könyv- és Folyóirat-kiadó Bizottsága, a Kromat Kft. és a Wessling Hungary Kft. támogatásával jelent meg

Lektorálta GÖRÖG SÁNDOR

A 7. Származékképzési eljárások az elválasztástechnikában című fejezet szakmai anyagát összeállította MÖRTL MÁRIA

ISBN 978 963 05 8952 9

Kiadja az Akadémiai Kiadó, az 1795-ben alapított Magyar Könyvkiadók és Könyvterjesztők Egyesülésének tagja 1117 Budapest, Prielle Kornélia u. 19. www.akademiaikiado.hu

Első magyar nyelvű kiadás: 2010 © Kremmer Tibor, Torkos Kornél, 2010

Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a nyilvános előadás, a rádió- és televízióadás, valamint a fordítás jogát, az egyes fejezeteket illetően is. Printed in Hungary

TARTALOMJEGYZÉK

ELŐSZÓ (Görög Sándor) ...................................................................................... BEVEZETÉS ......................................................................................................... Az elválasztástechnika története ............................................................................ Az elválasztástechnika irodalma és oktatása Magyarországon .............................

9 11 11 13

1. AZ ELVÁLASZTÁSTECHNIKA ELMÉLETE ................................................ 1.1. Az elválasztástechnikai rendszer ..................................................................... 1.2. A kromatográfia elméleti alapjai ............................................................... 1.2.1. A kromatográfiás folyamat leírása ........................................................ 1.2.2. A megoszlási hányados ......................................................................... 1.2.3. A retenciós idő ....................................................................................... 1.2.4. A szelektivitási tényező és a felbontás .................................................. 1.2.5. A kromatogram kialakulásának elméleti leírása ................................... 1.2.6. A tányérelmélet ..................................................................................... 1.2.7. A sebességi elmélet ............................................................................... 1.2.8. Hidrodinamikai összefüggések .............................................................

17 17 20 20 20 21 24 25 25 28 31

2. AZ ELVÁLASZTÁSTECHNIKA MÓDSZEREI ............................................. 2.1. Az elválasztástechnikai módszerek felosztása ................................................ 2.2. Minta-előkészítés ............................................................................................ 2.2.1. Általános szempontok és követelmények ............................................. 2.2.2. A minta-előkészítés módszerei .............................................................. 2.2.3. A minta jellemzése ................................................................................ 2.3. A szilárd fázison történő extrakció (Solid Phase Extraction, SPE) ................. 2.3.1. Az SPE álló fázisának (töltet) kiválasztása ........................................... 2.3.2. Az SPE áramló fázisának (oldószerelegy, eluens) kiválasztása ............ 2.3.3. Az SPE módszer előzetes vizsgálata ..................................................... 2.4. Egyéb extrakciós módszerek ........................................................................... 2.4.1. A folyadék–folyadék fázisú extrakció ................................................... 2.4.2. A folyamatos (ellenáramú) folyadék–folyadék fázisú extrakció .......... 2.4.3. A „purge and trap” módszer .................................................................. 2.4.4. A gőztér- (headspace) analízis ............................................................... 2.4.5. A szilárd fázisú mikroextrakció (Solid Phase MicroExtraction, SPME) 2.4.6. A keverőbabás extrakció (stir bar sorptive extraction) ..........................

33 33 34 34 35 40 41 43 46 47 47 47 50 51 53 53 54

5

2.4.7. A Soxhlet-extrakció ............................................................................. 2.4.8. A szuperkritikus fluid extrakció (Supercritical Fluid Extraction, SFE) 2.4.9. Az ultrahanggal segített szilárd–folyadék extrakció ........................... 2.4.10. A szilárd fázisú mátrix diszperzió (Matrix Solid Phase Dispersion, MSPD) ............................................ 2.4.11. Mikrohullám alkalmazása a minta-előkészítésben ............................. 2.4.12. Tölteten történő szilárd fázisú mikroextrakció (Micro Extraction by Packed Sorbent, MEPS) ...................................

54 55 57

3. KROMATOGRÁFIÁS MÓDSZEREK ............................................................. 3.1. A kromatográfia története és fejlődése ............................................................ 3.2. A kromatográfiás módszerek felosztása ..........................................................

61 61 62

4. GÁZKROMATOGRÁFIA ................................................................................. 4.1. Áramló fázisok ................................................................................................. 4.2. Álló fázisok típusai .......................................................................................... 4.3. A gázkromatográf felépítése ............................................................................ 4.4. Mintabeviteli eljárások..................................................................................... 4.4.1. Split injektálási módszer ....................................................................... 4.4.2. Splitless injektálási módszer ................................................................. 4.4.3. Egyéb injektálási módszerek ................................................................. 4.4.3.1. „Cool on-column” injektor ...................................................... 4.4.3.2. Pirolizátor mint injektor ........................................................... 4.4.3.3. Programozható hőmérsékletű injektor ..................................... 4.5. Az oszlop hatékonyságát befolyásoló paraméterek ........................................ 4.5.1. A hőmérséklet hatása a retenciós időre ................................................. 4.5.2. A hőmérséklet és a nyomás hatása az uopt értékére ................................ 4.5.3. Gyors gázkromatográfia ........................................................................ 4.5.4. Többdimenziós gázkromatográfia ......................................................... 4.5.5. McReynolds-konstansok .......................................................................

65 66 67 68 68 69 69 71 71 71 72 72 74 76 78 79 83

5. FOLYADÉKKROMATOGRÁFIA .................................................................... 5.1. A folyadékkromatográf felépítése ................................................................... 5.2. A folyadékkromatográfia álló fázisa ............................................................... 5.3. A folyadékkromatográfia áramló fázisa .......................................................... 5.4. A folyadékkromatográfia műveletei ................................................................ 5.5. Folyadékkromatográfiás módszerek ............................................................... 5.5.1. Normál fázisú folyadékkromatográfia .................................................. 5.5.1.1. Adszorpciós kromatográfia ...................................................... 5.5.1.2. Rétegkromatográfia ................................................................. 5.5.2.1. Folyadék–folyadék megoszlási kromatográfia ........................ 5.5.2.2. A HILIC módszer ..................................................................... 5.5.3. Fordított fázisú folyadékkromatográfia ................................................. 5.5.4. Az ioncserélő folyadékkromatográfia ................................................... 5.5.4.1. Az ioncserélő folyadékkromatográfia álló fázisa .....................

85 86 89 96 101 102 102 102 107 114 115 116 126 127

6

57 58 59

5.5.4.2. Az ioncserélő folyadékkromatográfia áramló fázisa ................ 5.5.4.3. Az ioncserélő folyadékkromatográfia munkafolyamatai ......... 5.5.4.4. Az ioncserélő folyadékkromatográfia alkalmazásai ................ 5.5.4.5. Az ionkromatográfia ................................................................ 5.5.5. Gélkromatográfia .................................................................................. 5.5.5.1. A gélkromatográfia története és elméleti alapjai ...................... 5.5.5.2. A gélkromatográfia álló fázisa ................................................. 5.5.5.3. A gélkromatográfia áramló fázisa ............................................ 5.5.5.4. A gélkromatográfia térfogati megoszlási modellje és egyenlete 5.5.5.5. A gélkromatográfia módszerei és alkalmazási területei ........... 5.5.6. A hidrofób kölcsönhatású folyadékkromatográfia ................................ 5.5.6.1. A hidrofób kölcsönhatású folyadékkromatográfia álló fázisa .. 5.5.6.2. A hidrofób kölcsönhatású folyadékkromatográfia áramló fázisa 5.5.6.3. A hidrofób kölcsönhatású folyadékkromatográfia módszere ... 5.5.7. Affinitási kromatográfia ........................................................................ 5.5.7.1. Az affinitási kromatográfia alkalmazási területei .................... 5.5.8. Királis (zárványkomplex) kromatográfia .............................................. 5.5.8.1. Királis adalékok alkalmazása .................................................. 5.5.8.2. Királis álló fázisok ................................................................... 5.5.9. A multidimenzionális (2D) technika alkalmazása a folyadékkromatográfiában ............................................................................................

129 132 135 140 142 142 144 150 150 152 157 157 158 159 162 164 169 171 173

6. DETEKTÁLÁSI MÓDSZEREK A KROMATOGRÁFIÁBAN ....................... 6.1. A detektorokról általában ................................................................................ 6.1.1. Linearitási tartomány ............................................................................. 6.1.2. Érzékenység ........................................................................................... 6.1.3. Szelektivitás és specifikusság ............................................................... 6.2. Detektálási módszerek a gázkromatográfiában ............................................... 6.2.1. Hővezető képességi detektor ................................................................. 6.2.2. Lángionizációs detektor ......................................................................... 6.2.3. Elektronbefogási detektor ...................................................................... 6.3. A tömegspektrométer mint detektor ................................................................ 6.4. Detektálási módszerek a folyadékkromatográfiában ...................................... 6.4.1. Ultraibolya–látható hullámhossz-tartományú (UV–VIS) detektorok ... 6.4.2. Fluoreszcencia mérésén alapuló detektorok ......................................... 6.4.3. Törésmutató (RI) mérésén alapuló detektorok ...................................... 6.4.4. Fényszórás elvén működő detektorok (LSD, ELSD) ........................... 6.4.5. Elektrokémiai és vezetőképességi detektorok ...................................... 6.4.6. Detektálási módszerek a rétegkromatográfiában ..................................

181 181 181 181 182 182 182 183 184 188 191 192 194 196 197 198 200

7. SZÁRMAZÉKKÉPZÉSI ELJÁRÁSOK AZ ELVÁLASZTÁSTECHNIKÁBAN ............................................................. 7.1. Származékképzési módszerek a gázkromatográfiában ................................... 7.1.1. Szililezés ............................................................................................... 7.1.2. Acilezés halogénkarbonsav-származékokkal ........................................

205 206 207 209

7

177

7.1.3. Észteresítés ............................................................................................ 7.1.4. Alkilezés ................................................................................................ 7.1.5. Oximálás ............................................................................................... 7.1.6. Bifunkciós vegyületek gyűrűs származékká alakítása .......................... 7.2. Származékképzési módszerek a folyadékkromatográfiában ........................... 7.2.1. Származékképzés az UV–VIS detektálásban ........................................ 7.2.2. Származékképzés fluoreszcenciás detektálásban .................................. 7.2.3. Származékképzés a tömegspektrometriás detektálásban ...................... 7.2.4. Származékképzés a királis elválasztásokban ........................................

210 210 212 212 213 214 216 219 220

8. KIÉRTÉKELÉSI MÓDSZEREK A KROMATOGRÁFIÁBAN ....................... 8.1. Minőségi kiértékelési módszerek ..................................................................... 8.1.1. Azonosítás retenciós idő alapján ............................................................ 8.1.2. Standard addíció..................................................................................... 8.1.3. Relatív retenció módszer........................................................................ 8.1.4. Retenciós index módszer ....................................................................... 8.2. Mennyiségi kiértékelési módszerek ................................................................. 8.2.1. Terület% módszer .................................................................................. 8.2.2. Külső standard módszere (External Standard, ESTD)........................... 8.2.3. Belső standard módszere (Internal Standard, ISTD) ............................. 8.3. A vizsgálati módszerek validálásának alapjai .................................................

223 223 223 224 224 224 225 226 226 226 227

9. AZ ELEKTROFORÉZIS ELMÉLETE ÉS MÓDSZEREI ................................ 9.1. Az elektroforézis történeti fejlődése ............................................................... 9.2. Az elektroforézis elméleti alapjai .................................................................... 9.3. Az elektroforézis módszerei ............................................................................ 9.4. Az elektroforézis alkalmazási területei ........................................................... 9.5. A kapilláris elektroforézis elmélete ................................................................. 9.6. A kapilláris elektroforézis módszerei ..............................................................

231 231 233 237 241 246 250

10. CENTRIFUGÁLÁS – ULTRACENTRIFUGÁLÁS ....................................... 10.1. A centrifugálás elmélete ................................................................................ 10.2. A gravitációs erőtéren alapuló elválasztástechnika módszerei ..................... 10.3. Az (ultra)centrifugálás módszerei és alkalmazási területei ...........................

255 255 257 261

IRODALOM .......................................................................................................... A kötetben használt fontosabb jelek és rövidítések ............................................... TÁRGYMUTATÓ .................................................................................................

267 271 273

8

ELŐSZÓ

A kromatográfia megszületésének néhány évvel ezelőtti centenáriuma alkalmából számos könyv jelent meg a kromatográfia egészéről, történetéről, egyes ágazatainak fejlődéséről. Ezek szinte kivétel nélkül angol nyelvű kiadványok voltak. A kémiai szakirodalomban ui. – amint az köztudomású – nemcsak a folyóiratok, hanem a szakkönyvek területén is az angol vált egyeduralkodóvá. Nem lehet célul kitűzni azt, hogy az olyan kis nyelvek, mint a magyar a kémiai szakirodalomban szembemenjenek ezzel az irányzattal. Ugyanolyan hiba lenne azonban teljesen feladni a magyar nyelvű kémiai szakkönyvek kiadását. Erre nagy szükség van a magyar szaknyelv ápolása, az egyetemi oktatás és a tudomány legújabb eredményeinek a lehető legszélesebb körben való elterjesztése területén. Bár az utóbbi időben kitűnő magyar nyelvű könyvek jelentek meg a kromatográfia egyes ágazatairól, a nagy hagyományokkal rendelkező magyar kromatográfia régi adóssága egy korszerű, magyar nyelvű, átfogó kromatográfiás mű megírása és megjelentetése. Erre vállalkozott Kremmer Tibor és Torkos Kornél. Könyvüknek az ad különleges értéket, hogy – szemben a nemzetközi irodalomban megjelenő monográfiák zömével – a kromatográfia területét kiszélesítve, elválasztástechnikai ismeretek egészének tárgyalását tűzi ki célul: a klasszikus értelemben vett kromatográfiás területeken kívül, velük egységes elméleti alapokon olyan technikákat is tárgyal, mint pl. az elektroforézis és a centrifugálás. Az elméleti alapok magas színvonalú, korszerű, de közérthető tárgyalásán túlmenően a könyv számos gyakorlati példa bemutatásával segíti egyrészről az elméleti alapok megértését, másrészről utat mutat, különösen a kezdő szakemberek számára a tekintetben, hogyan kell a kromatográfia alapjait a gyakorlatban alkalmazni. Biztos vagyok benne, hogy a könyv hasznos lesz vegyész-, vegyészmérnök-, környezetmérnök-, biológus- és gyógyszerészhallgatók számára a kromatográfia alapjainak elsajátításában, de hasznosan forgathatják a fenti területeken a gyakorlatban dolgozó szakemberek is. GÖRÖG SÁNDOR

9

BEVEZETÉS

Az elválasztástechnika története Az elválasztás fogalma az egyik legáltalánosabb, tágabb értelemben mindenre kiterjedő filozófiai kategória, amely az anyagokat, tulajdonságokat vagy fogalmakat különbségeik, eltéréseik, vagy ellentéteik alapján megkülönbözteti és elkülöníti. Az elvont fogalmak elválasztásának antagonisztikus ellentmondása, hogy az alapvetően ellentétes és dialektikusan egymást szükségszerűen feltételező kategóriák (jó-rossz, világos-sötét, hideg-meleg, kevés-sok stb.) egymástól általában jól megkülönböztethetők, de elválaszthatatlanok. Az anyagi világ vizsgálata során az elválasztás folyamata konkrét, az anyagok tulajdonságaik alapján történő szétválasztása az elválasztási műveletekben valósul meg. Az elválasztási műveletek kezdetleges vagy kifinomult formái (fajtázás, szitálás, szűrés stb.) ősidők óta az alapvető emberi tevékenységek közé tartoznak. Fejlődésük az ókortól kezdve a középkori alkimistákon keresztül, az újkor és az ipari forradalom eredményein át a modern tudományos és technikai eljárásokig az emberiség kultúrtörténetének jelentős részét képezi. Általában megállapítható, hogy a különböző elválasztástechnikák tapasztalati úton, az anyagi világ jelenségeinek és törvényszerűségeinek megismerésével szoros kölcsönhatásban, annak részeként és igényeként alakultak ki. Történelmi távlatokban a kínai, mezopotámiai, egyiptomi (papság) és hellén kultúrák archeológiai emlékei azt bizonyítják, hogy az ókorban már számos, alapvető elválasztástechnikát alkalmaztak és tanítottak. Ezek az ismeretek a görög-római kultúrának és kereskedelemnek köszönhetően szélesebb körben is ismertté váltak és gyakorlati alkalmazást nyertek. Idősebb Plinius (i. sz. 23–79) korának 37 kötetben összefoglalt természettudományos ismeretei között 3 könyv a kémiai jelenségekkel, esetenként elválasztási műveletekkel foglalkozik. Az elválasztástechnikákat az arabok fejlesztették tovább és közvetítették Európába, ami évszázadokra meghatározta a laboratóriumi vizsgálatok eszközeit és módszereit. Geber arab alkimista a 8. században már pontosan leírta az oldás, szűrés, kristályosítás, desztillálás, szublimálás stb. műveleteit, amelyek az elválasztástechnika legrégebbi forrásmunkáinak tekinthetők. A középkorban az alkímia erősen behatárolta az anyagi világ vizsgálatának szemléletét és az elválasztástechnikák is lassan fejlődtek. A jatrokémia korszakában (15–17. század, Paracelsus, Agricola, Sala, Van Helmont, Glauber) a kémiai ismeretek gyakorlati alkalmazása (gyógyszerészet, or11

vosi vegytan, ipar) az elválasztási műveleteket is tovább bővítette. Az újkor kezdetén (17–18. század) a fizikai és kémiai jelenségek természettudományos megfigyelése, a gázok és folyadékok tanulmányozása, a modern vegyelemzés kialakulása (Boyle, Mariotte, Marggraf, Cavendish, Priestley, Scheele, Lavoisier, Berthollet, Dalton, Gay-Lussac, Berzelius, Wöhler, Liebig) és a célszerű szerkezeti anyagok (üveg, fém, gumi) használata nagymértékben elősegítette az elválasztástechnikák fejlődését is. Ez a folyamat az anyagtudományok rohamos előretörésével a 19–20. század folyamán jelentősen felgyorsult. Az elválasztástechnikai módszerek a természetes anyagok izolálásában már a 19. század elején látványos eredményekre vezettek. Így Kuhn 4500 liter tejből 1 g B2-vitamint, Kögl 2800 kg szárított tojássárgájából 0,3 g biotint izolált. Az elválasztástudomány történetében különös figyelmet érdemel Görgey Artur, az 1848-as szabadságharc vezére, az első magyar lipidkémikus, aki a világon elsőnek mutatta ki a kókuszzsírban a laurinsavat és kaprinsavat, és választotta el Ba-sóik frakcionált szétkristályosításával. Eljárását később más zsírsavakra is (olajsav, linolsav stb.) eredményesen alkalmazták. Az elválasztástechnika egyszerűbb laboratóriumi módszerei (derítés, perkolálás, kristályosítás, szublimálás, desztilláció) a napjainkban már rutineljárásnak tekinthető nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiáig, kapilláris elektroforézisig vagy ultracentrifugálásig óriási fejlődésen mentek keresztül. A 20. század második fele számtalan példát szolgáltatott az elválasztási módszerek alkalmazására a peptidek, fehérjék és nukleinsavak kémiájának, a molekuláris biológiának, az élelmiszer-, gyógyszer- és műanyagiparnak szinte minden területén. A fejlődés mérföldkövei általában nagyobb horderejű kutatási és fejlesztési programokhoz kötődtek. Így pl. a gázkromatográfiát a szimulált desztilláció analógiájára, a kőolajipar fejlesztette ki. Az ioncserélő folyadékkromatográfia nemcsak az aminosav-analízis és a fehérjekémia fejlődésében játszott kulcsszerepet, de nélkülözhetetlen eljárássá vált pl. a Manhattan-tervben az uránérc tisztításában. A nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia kialakulása és látványos térhódítása a töltetek (szilikátipar) fejlesztésének, az elméleti alapok kutatásának és a műszeres analitika fejlődésének eredménye volt. A gyógyszeripar ösztönözte a királis elválasztások kromatográfiás módszereinek kidolgozását. A korszerű elválasztástechnikákat a modern csúcstechnológiák kategóriájába sorolhatjuk. A tömegspektroszkópiával összekapcsolt gáz- és folyadékkromatográfia valósította meg az élő és élettelen világ több százezer vegyületének kimutatását és azonosítását. A kétdimenziós és kapilláris elektroforézis módszerek soha nem látott perspektívákat nyitottak a genetikában és a géntérképek megalkotásában. Az ultracentrifugálás tette lehetővé a biológiai sejtmembránok és szubcelluláris elemek szétválasztását és részletesebb tanulmányozását, ezáltal a sejtek belső szerkezetének funkcionális vizsgálatát. Az anyag egyre fejlettebb fizikai és kémiai módszerekkel történő vizsgálata során egyes vegyületek vagy vegyületcsoportok (fehérjék, szénhidrátok, zsírok-olajok, 12

nukleinsavak, szteroidok stb.) elválasztási feladatainak megoldására elválasztástechnikai módszerek alakultak ki. Az elválasztástechnikai módszerek alkalmazása és kapcsolata a társtudományokkal (fizikai kémia, analitika, matematika, fizika, biológia, biokémia stb.) végső soron az interdiszciplináris jellegű elválasztástudomány kialakulásához vezetett. Az elválasztástudomány az elméleti kutatások, és a gyakorlati alkalmazások szintézisének eredményeként az elválasztástechnikákat elméleti alapokra helyezte, rendszerezte és továbbfejlesztette. Az elválasztástudomány egyik alapelvévé vált, hogy az elválasztási feladatok hatékony megoldása, különösen az összetett anyagkeverékek esetében az elválasztástechnikai módszerek egyidejű és összehangolt, úm. multimodális és multidimenzionális alkalmazásával valósítható meg. Ennek jellegzetes példája a különösen komplex összetételű természetes anyagkeverékek vizsgálata, ahol a biokémiai és biológiai ismeretek figyelembevételével több elválasztás technikát magában foglaló speciális, ún. bioszeparációs (minta-előkészítési, bioanalitikai, biokromatográfiás) eljárások alakultak ki. Az elválasztástudományt és az állandóan fejlődő és bővülő elválasztástechnikai módszereket az anyag vizsgálatával foglalkozó tudományok, ipari-termelési vagy kutatási tevékenységek legszélesebb köre igényli és alkalmazza. Gyakorlatilag ma már nincs olyan szakterület, amely az elválasztástechnikák valamely formáját ne használná. Az elválasztástechnikai módszerek az anyag korszerű fizikai és kémiai elemzésének, a gyártási folyamatoknak, a minőségellenőrzésnek, termékfejlesztésnek stb. nélkülözhetetlen részét képezik, és a legkülönbözőbb felhasználási területeken (környezet, élelmiszer- és gyógyszer-analitika, molekuláris biológia, élet- és kórélettan, botanika, paleontológia, kriminológia, meteorológia stb.) meghatározó, esetenként perdöntő információkat eredményeznek. Néhány jellegzetes, elméleti és gyakorlati szempontból fontosabb elválasztástechnika (ioncsere, gázkromatográfia, gélkromatográfia, HPLC, elektroforézis) fejlődésének történetét a könyv megfelelő fejezetei ismertetik.

Az elválasztástechnika irodalma és oktatása Magyarországon Számos kiváló magyar kultúrtörténeti munka arra utal, hogy az emberiség ősidők óta ismert és alkalmazott egyszerűbb elválasztástechnikáinak (víztisztítás, élelmiszeralapanyagok előállítása, sörfőzés, borászat, kerámiaipar-iszapolás, bőrcserzés, kelmefestés stb.), szisztematikus tárgyalása és oktatása a középkor és újkor kémiájában a céhek, majd az ipar gyakorlatában jelenik meg (Fülöp Zs. 1957, Szathmáry L. 1986, Szabadváry F. 1998). Ezzel párhuzamosan a kémia, biológia, gyógyszerészet, orvosi fiziológia és patológia egyszerűbb elválasztástechnikai műveletei évszázadokon át az egyetemi oktatás általános laboratóriumi ismeretei közé tartoztak és a szerves és szervetlen minőségi és mennyiségi analízis oktatásában jelentek meg (Than K. 1904, 13

Gsell J. 1913, Bicskei J. 1933). Az elválasztástudomány hazai története és oktatása szempontjából kiemelendő, hogy az 1930-as években Zechmeister László, a Pécsi Tudományegyetem professzora és Cholnoky László írták meg a kromatográfia első tankönyvét (Die Chromatographische Adsorptionsmethode, Springer Verlag, Bécs, 1937) amelynek második (1938), angol nyelvre is lefordított kiadása (1941, Wiley) hosszú időn át az elválasztástechnikai szakemberek egyik legfontosabb forrásmunkája volt. Az elmúlt évszázad során az elválasztástechnikai módszerek, különösen a kromatográfia fejlesztésében és alkalmazásában a magyar kutatók (Horváth Cs., Halász I., Kováts E., Ettre L., Inczédy J., Szepesy L., Nyiredy Sz.) világviszonylatban is kiemelkedő szerepet játszottak. Ennek eredményeként Magyarországon is megerősödött az elválasztástechnikák iránti szakmai érdeklődés, amit 1963–1996 között a Magyar Kémikusok Egyesülete fogott össze. 1969 óta ezt a tudományterületet a Magyar Tudományos Akadémia Elválasztástudományi (korábban Kromatográfiai) Munkabizottsága és az 1996-ban megalakult Magyar Elválasztástudományi Társaság szervezi és koordinálja. Az elválasztástudomány hazai fejlődését Szepesy László professzor A kromatográfia és rokon elválasztási módszerek története és fejlesztése Magyarországon (2007) címmel nemrég megjelent könyvében foglalta össze. Az elválasztástechnikák hazai szakirodalmára vonatkozóan a teljesség igénye nélkül említendők itt azok a forrásművek, könyvek és jegyzetek, amelyek az utóbbi fél évszázad során az oktatásban is több generáció ismereteit bővítették. – Vámos E., Vámosné Vigyázó L., Földvári I., Kerényi E., Szepesy L.: Kromatográfia. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1959. – Schay G.: A gázkromatográfia alapjai. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1961. – Inczédy J.: Ioncserélők analitikai alkalmazása. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1962. – Szepesy L.: Gázkromatográfia. Laboratóriumi és üzemi alkalmazások és gyakorlati alapjai. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1963. – Boross L.: Ioncserés kromatográfia a szerves és biokémiában. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1968. – Szepesy L.: Gázkromatográfia. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970. – Kremmer T.–Boross L.: Gélkromatográfia. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974. – Tyihák E. (szerk.): A rétegkromatográfia zsebkönyve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979. – Szepesy L.: A nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC) elmélete és gyakorlata (jegyzet). Mérnöki Továbbképző Intézet, 1986. – Mádi J.-né (szerk.): Elválasztástechnika (KLTE-TTK jegyzet). Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. – Szókán Gy.–Janáky T.: Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia a peptidkémiában. A kémia újabb eredményei. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1995. 14

Fekete J.: A folyadékkromatográfia alapjai. Jáva-98 Kft., Budapest, 2003. Kremmer T., Torkos K., Szókán Gy.: Elválasztástechnikai módszerek elmélete és gyakorlata (egyetemi jegyzet). ELTE, Budapest, 2005. – Balla J.: A gázkromatográfia analitikai alkalmazásai. Edison House Kft., Budapest, 2006. – Fekete J.: Folyadékkromatográfia elmélete és gyakorlata. Edison House Kft., Budapest, 2006. Az „Elválasztástechnika” kollégiumot az ELTE TTK Kémiai Tanszékcsoportjában 1991-ben Tóth Tibor (1942–1995) docens, gázkromatográfus kezdeményezésére vezették be, amelyhez később Szókán Gyula és a könyv szerzői csatlakoztak. Könyvünk tematikája az ELTE analitikai és elválasztástechnikai oktatásának keretén belül a 2005-ben megjelent Elválasztástechnikai módszerek elmélete és gyakorlata című egyetemi jegyzeten alapul, amely a kutatóvegyész, biológus, gyógyszervegyész, (molekulaszerkezet-kutató, környezetkémiai és biotechnológiai szakágazat) és kémiatanár szakos hallgatók, valamint a továbbképzésben és posztgraduális képzésben (Doktori Iskola) résztvevők számára készült. Könyvünk az egyetemi tananyagot kiegészítve az elméleti alapok tárgyalásán túlmenően az elválasztástechnika modern és obligát módszereiről (minta-előkészítés, kromatográfia, (kapilláris) elektroforézis és ultracentrifugálás) és fontosabb alkalmazási területeikről kíván áttekintést adni. Az egyes fejezetekben bemutatott gyakorlati példák a (bio)analitikában, a biológiai és biokémiai kutatásokban, laboratóriumi diagnosztikában dolgozó szakemberek széles körének érdeklődését figyelembe véve főleg a biotechnológia, élettan és kórélettan szempontjából fontos alkalmazási területeken és vegyületcsoportokon (enzimek, fehérjék, gliko- és lipoproteinek, mono- és oligoszacharidok, nukleozidok, nukleotidok, zsírok-lipidek stb.) kívánják bemutatni a korszerű elválasztástechnikai módszerek széles spektrumát és alkalmazhatóságát. A szerzők ezúton mondanak köszönetet Pálinkás Gábor akadémikusnak, az MTA Kémiai Kutatóközpont főigazgatójának, valamint a Kromat Kft.-nek és a Wessling Hungary Kft.-nek a könyv megjelenésének anyagi támogatásáért, illetve Eke Zsuzsanna egyetemi adjunktusnak a kézirat elkészítésében nyújtott segítségéért. – –

15

IRODALOM

Ahuja, S., Rasmussen, H. (2007) HPLC Method Development for Pharmaceuticals. Elsevier, Amsterdam. Alpert, A. J. (1990) J. Chromatogr. 499, 177. Altria, K. D. (ed.) (1996) Capillary Electrophoresis Guidebook. Humana Press, Totowa, NJ. Altria, K. D. (1998) The Analysis of Pharmaceuticals by Capillary Electrophoresis. Vieweg, Wiesbaden. Andrews, P. (1965) Biochem J. 96: 595. Anumula, K. R. (2006) Anal. Biochem. 350: 1. Balla J. (1997) A gázkromatográfia analitikai alkalmazásai. ISBN 963 04 79001. Bartle, K. D., Myers, P. (2001) (eds) Capillary Electrochromatography. Royal Society of Chemistry, Cambridge. Beesley, T. E., Scott, R. P. W. (1998) Chiral Chromatography. Wiley, Chichester, New York. Bicskei J. (1933) Vezérfonal a kémiai gyakorlatokhoz. Kertész Könyvkiadó. Blau, K., Halket, J. M. (1993) Handbook of Derivatives for Chromatography. Wiley, Chichester. Braithwaite, A., Smith, F. J. (1999) Chromatographic Methods. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London. pp. 73–79. Cautrecasas, P., Wilchek, M., Anfinsen, C. B. (1968) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 61: 636. Chen, Y., Guo, Z., Wang, X., Qiu, C. (2008) Sample preparation. Review. J. Chromatogr. A, 1184: 191. Chi-san, Wu (1995) (ed.) Handbook of Size Exclusion Chromatography. Marcel Dekker, New York, Basel, Hong Kong. Cohen, A. S., Karger, B. L. (1987) J. Chromatogr. 397: 409. Consden, R., Gordon, A. H., Martin, A. J. P. (1944) Biochem. J. 38: 224.

Crouch, M. D., Barker, S. A. (1997) J. Chromatogr. A 774: 287. Davankov, V. A. (1990) Packings in Ligand Exchange Chromatography. In: Unger K. K. (ed.) Packings and Stationary Phases in Chromatographic Techniques. Chromatographic Science Series, Vol. 47. Chp. 9. pp. 541–584. Marcel Dekker, New York, Basel. Davis, B. J. (1964) Ann. N.Y. Acad. Sci. 121: 404. Deli, J., Ösz, E., Visy, J., Zsila, F., Simonyi, M., Tóth, Gy. (2001) Helv. Chim. Acta 84: 263. Determann, H. (1969) Gel Chromatography. Springer Verlag, Berlin–Heidelberg–New York. Engelhardt, H., Beck, W., Schmitt, T. (1996) Capillary electrophoresis. Friedr. Vieweg and Sohn Verlaggesellschaft mbH, Braunschweig/ Wiesbaden. Ettre, L. S. (1965) Open Tubular Columns in Gas Chromatography. Plenum. Press, New York. Evans, W. H. (1978) Preparation and characterization of mammalian plasma membranes. In: Work, T. S., Work, E. (eds) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology. North Holland Publ. Amsterdam, NewYork, Oxford. Fekete J. (2006) Folyadékkromatográfia elmélete és gyakorlata. Edison House Kft, Budapest. Fitos, I., Visy, J., Simonyi, M., Hermansson, J. (1995) J. Chromatogr. A 709: 265. Fluoreszcenciás detektálás: www.picometrics. com/html/Applications_notes.htm Fülöp Zs. (1957) A bölcsek köve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest. Fischer, L. (1971) An introduction to gel chromatography. North-Holland Publ. Co. Amsterdam, London.

267

Folch, J., Lees, M., Sloane-Stanley, G. H. (1957) J. Biol. Chem. 226: 497. Fried, B., Sherma, J. (2003) (eds) Handbook of Thin-Layer Chromatography 4th Ed. Marcel Dekker, New York, Basel. Gáspár A. (2000) Kapilláris zónaelektroforézis. Debreceni Egyetem Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, Debrecen (Jegyzet). Görög, S. (1990) Enantiomeric Derivatization, in Lingeman, H., Underberg, W. J. M. (eds) Detection-Oriented Derivatization Techniques in Liquid Chromatography. Marcel Dekker, Basel, New York. 193–216. Görög, S. (2004) Derivatization of Analytes, in Townshend, A. (ed.) Encyclopedia of Analytical Sciences, Elsevier. Gsell J. (1913) A szerves vegyületek minőségi és mennyiségi analízisének módszerei. Kir. Magyar Természettudományi Társulat, Budapest. Heftmann, E. (2004) (ed.) Chromatography, 6th Ed. Elsevier, Amsterdam. Herström, P., Irgum, K. (2006) J. Sep. Sci. 29: 1784. Hjertén, S. (1967) Chromatogr. Rev. 9: 122. Hyver, K. J., Sandra, P. (1989) High Resolution Gas Chromatography. Hewlett-Packard Co. Imre, T., Kremmer, T., Héberger, K., MolnárSzöllősi, É., Ludányi, K., Pócsfalvi, G., Malorni, A., Drahos, L., Vékey, K. (2008) J. Proteomics 71: 186. Ito, Y., Bowman, R. L. (1971) Science 173: 420. Jennings, W. G., Rapp, A. (1983) Sample Preparation for Gas Chromatographic Analysis. Alfred Hüthig Verlag, Heidelberg. Jorgenson, J. W., Lukacs, K. D. (1981) J. Chromatogr. 218: 209. Kirchner, J. G. (1978) Thin-Layer Chromatography. Wiley, New York. Knapp, D. R. (1979) Handbook of Analytical Derivatization Reactions. Wiley-Interscience Publication, New York. Knausz, D. és mtsai. a) (1983) J. Organomet. Chem. 265: 11, b) (2000) Tetrahedron Lett., 41: 8937, c) (1986) J. Chromatogr. 365: 183. Kremmer T., Boross L. (1974) Gélkromatográfia. Müszaki Könyvkiadó, Budapest. Kremmer, T., Boross, L. (1979) Gel Chromatography. Theory, Methodology, Applica-

tions. Akadémiai Kiadó, J. Wiley and Sons, Budapest–Chichester–New York–Brisbane –Toronto. Kremmer, T., Holczinger, L. (1980) J. Chromatogr. 191: 287. Kremmer, T., Selmeci, L., Bardócz, S., Holczinger, L., Boldizsár, M. (1984) J. Chromatogr. 286: 371. Kremmer, T., Boldizsár, M., Holczinger, L. (1987) J. Chromatogr. 415, 53. Kremmer T. (1988) Korszerű elválasztástechnikai módszerek alkalmazása a daganatkutatásban. MTA Doktori értekezés. 31. o. Kremmer, T., Boldizsár, M., Végh, Zs., Paulik, E., Oláh, E. (1992) Biochem. Clin. 16: 995. Kremmer, T., Boldizsár, M., Kovács, J., Paulik, E., Bencsik, K., Szajáni, B. (1995) J. Liquid Chromatography, 18: 1207. Kovats, E., Giddings, J. C., Keller, R. A. (1965) Advances in Cromatography Vol. 1. Chapter 7. Marcel Dekker, New York. Lauders, J. P. (ed.) (1997) Handbook of Capillary Electrophoresis. Vol. I-II-III. CRC Press, Boca Raton, New York, London, Tokyo. Lidegardh, N. et al. (2008) J. Chromatogr. 1215: 145. Lingeman, H., Underberg, W. J. M. (1990) Detection-Oriented Derivatization Techniques in Liquid Chromatography. Marcel Dekker, New York. Little, J. L. (1999) J. Chromatogr. A, 844: 1–22 és http://users.chartertn.net/slittle/ Lovelock, J. E., Lidsky, S. R. (1960) J. Am. Chem. Soc. 82: 431. Luque de Castro, M. D., Valcarel, M., Tena, M. T. (1994) Analytical Supercritical Fluid Extraction. Springer-Verlag, Berlin. Lunn, G., Hellwig, L. C. (1998) Handbook of Derivatization Reactions for HPLC. Wiley, New York. Lunn, G. (1999) Capillary Electrophoresis Methods for Pharmaceutical Analysis. Wiley, New York. Majors, R. (2009) LC-GC North America 27, 956. Martin, A. J. P., Synge, R. L. (1941) Biochem. J. 35: 1358. McMaster, M. and C. (1998) GC/MS. A Practical User’s Guide. Wiley – VCH

268

McMaster, M. C. (2005) LC/MS: A Parctical User’s Guide. Wiley and Sons Inc. Publ. McReynolds, W. O. (1970) J. Chromatogr. Sci. 8: 685. Mickers, F. E. P., Everaerts, F. M., Verheggen, Th. P. E. M. (1979) J. Chromatogr. 169: 11. Molnár, T., Visy, J., Simon, Á., Moldvai, I., Temesvári-Major, E., Dörnyei, G., Kutiné Fekete, E., Kardos, J. (2008) Bioorg. Med. Chem. Lett. 18: 6290. Morré, D. J., Howell, K. E., Cook, G. M. W., Evans, W. H. (eds) (1988) Cell-free analysis of membrane traffic. Progress in Clinical and Biological Research. Vol. 270. Alan R. Liss Inc. New York. Nemessánszky E. (1991) Klinikai-kémiai vizsgálatok a májbetegségek korszerű diagnosztikájában. Medicina. Budapest. Németh, K., Kremmer, T., Kocsis, L., Visy, J. (2009) Chromatographia 69: 1307. Niederwieser, A., Pataki, G. (1972) (ed.): Progress in Thin-Layer Chromatography and Related Methods. Vol I–II. Ann Arbor Sci. Publ. Mich. Nyiredy, Sz., Meier, B., Erdelmeier, C. A., Sticher, O. (1985) HRC and CC 8: 166. Nyiredy, Sz. (2001) (ed.) Planar Chromatography – A retrospective View for the Third Milleneum. Springer Verlag, Budapest. Oláh, S., Kremmer, T., Boldizsár, M. (2000) J. Chromatogr. 744: 73. Ornstein, L. (1964) Ann. N.Y. Acad. Sci. 121: 321. Pawliszyn, J. (1997) Solid Phase Microextraction. Theory and Practice. Wiley-VCH, New York. Pirkle, W. H., Pochapsky, T. C. (1990) Theory and Design of Chiral Stationary Phases for the Direct Chromatographic Separation of Enantiomers. In: Unger, K. K. (ed.) Packings and Stationary Phases in Chromatographic Techniques. Chromatographic Science Series, Vol. 47. Chp. 13. pp. 783–814. Marcel Dekker, New York, Basel. Poole, C. F., Poole, S. K. (1991) Chromatography today. Elsevier, New York. Porath, J., Flodin, P. (1959) Nature 183: 1657. Rathore, A. S., Guttman, A. (2003) Electrokinetic Phenomena. Principles and Applications in

Analytical Chemistry and Microchip Technology. Marcel Dekker, New York. Raymond, S., Weintraub, L. (1959) Science 130: 711. Scott, R. P. W. (1996) Chromatographic Detectors: design, function and operation. Marcel Dekker, New York, Basel, Hong Kong, TLC detektálás: Chp. 15. Detection in Thin Layer Chromatography. 363–375. Stahl, E. (1965, 1969) Die Dünnschicht Chromatographie. Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, New York. Svec, F., Deyl, Z. (2001) (eds.) Capillary Electrochromatography. Elsevier, Amsterdam. Szabadváry F. (1998) A magyar kémia művelődéstörténete. Mundus Magyar Egyetemi Kiadó, Budapest. Szathmáry L. (1986) Magyar alkémisták. Könyvértékesítő Vállalat, Budapest. Taylor, L. T. (1995) Supercritical Fluid Extraction. John Wiley and Sons, Inc., New York. Terabe, S., Ozaki, K. Otsuda, K. (1985) J. Chromatogr. 332: 211. Than K. (1904) A qualitativ chemiai analysis elemei. Kir. Magyar Természettudományi Társulat, Budapest. Touchstone, J. C. (1992) Practice of Thin Layer Chromatography. Wiley-Interscience, New York. Toyo’oka, T. (1999) Modern Derivatization Methods for Separation Sciences. New York, Wiley. Tyihák E. (1979) (szerk.) A rétegkromatográfia zsebkönyve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest. Unger, K. K. (ed.) (1990) Packings and Stationary Phases in Chromatographic Techniques. Chromatographic Science Series, Vol. 47. Marcel Dekker, New York, Basel. van Deemter, J. J., Zuiderweg, F. J., Klinkerberg, A. (1956) Chem. Ing. Sci. 5: 271. van Look, G., Simchen, G., Heberle, J. (1995) Silylating agents. Fluka Chemie AG, Buchs. Virtanen, R. (1974) Acta Polytechnica Scand. 123: 1. Zechmeister, L., Cholnoky, L. (1937, 1938) Die chromatographische Adsorptionsmethods. Grundlagen, Methodik, Anwendungen, Springer, Wien.

269

Zechmeister, L., Cholnoky, L. (1941) Principles and Practice of Chromatography. Chapman and Hall, London. Wiley, New York. Weinberger, R. (2000) Practical Capillary Electrophoresis. Elsevier, Amsterdam. Weboldalak (a 7. Származékképzési eljárások az elválasztástechnikában c. fejezethez) http://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/ a) analytical-reagents/derivatization-reagents. html,

b) analytical-reagents/derivatization-reagents/ learning-center/derivatization-brochurerequest.html, c) analytix-newsletter.html http://www.registech.com/Library/Catalog/ GC_Derivatization_2008.pdf http://www.piercenet.com/files/1601383_GChandbook2008.pdf http://www.lipidlibrary.co.uk/ms/ms05/index.htm www.probes.com/handbook

270

A KÖTETBEN HASZNÁLT FONTOSABB JELEK ÉS RÖVIDÍTÉSEK

a A α β cM cs D dp DHS δ ΔP ε εo ζ η H, HETP HDL HIC HILIC HPLC I IEF k kλ K Kav κ L LDH LDL LLE LOD

Stokes-féle rádiusz abszorbancia elválasztás szelektivitása fázisarány adott komponens mozgó fázisbeli koncentrációja adott komponens anyagmennyiség-koncentrációja az álló fázisban diffúziós állandó szemcseméret dinamikus headspace extrakció Hildebrand-féle oldhatósági (oldószer-erősségi) paraméter nyomásesés porozitás, áteresztő képesség elúciós erősség, ún. Snyder-féle paraméter zeta-potenciál viszkozitás elméleti tányérmagasság nagy sűrűségű lipoprotein hidrofób kölcsönhatású kromatográfia hidrofil kölcsönhatású kromatográfia nagy hatékonyságú folyadékkromatográfia ionerősség, áramerősség izoelektromos fókuszálás retenciós tényező moláris extinkciós koefficiens megoszlási hányados térfogati megoszlási együttható áramlási sebességi állandó kromatográfiás oszlop hossza laktát dehidrogenáz alacsony sűrűségű lipoprotein folyadék–folyadék extrakció legkisebb detektálható mennyiség 271

LOQ N NA nM NP NP nS OPLC, OPTLC pI PT q R, RS Rf RI RP RP RRT RSD SAX SCX SD SDS-PAGE SHS Si T tM tR THF TLC vagy VRK u v V0 Ve VM VR VS Vt VLDL WAX WCX

legkisebb mérhető mennyiség, meghatározási határ elméleti tányérszám Avogadro-állandó mozgó fázis anyagmennyisége normál fázis normál fázisú folyadékkromatográfia álló fázis anyagmennyisége túlnyomásos rétegkromatográfia izoelektromos pont purge and trap extrakció oszlop keresztmetszete felbontóképesség visszatartási tényező retenciós index fordított fázis fordított fázisú folyadékkromatográfia relatív hidrofobicitás relatív standard deviáció erős anioncserélő erős kationcserélő standard deviáció Na-dodecil-szulfát-poliakrilamid gélelektroforézis statikus headspace extrakció Rohrschneider-Snyder-féle szelektivitási index abszolút hőmérséklet holtidő retenciós idő tetrahidrofurán vékonyréteg-kromatográfia lineáris áramlási sebesség térfogati áramlási sebesség holt térfogat elúciós térfogat mozgó fázis térfogata retenciós térfogat álló fázis térfogata az oszlop teljes térfogata igen alacsony sűrűségű lipoprotein gyenge anioncserélő gyenge kationcserélő 272

TÁRGYMUTATÓ

abszolút mobilitás 235 abszolút retenciós idő 21 ACE 254 acilezés 207 209 acilezőszer 209–210 Acrylex-P 146 adszorpció 17, 61, 102–103, 107–108, 144, 150 adszorpciós kromatográfia 49, 102–103, 106–107, 114 affinitási kapilláris elektroforézis 254 affinitási kromatográfia 162–165, 167–168, 176, 254 agaróz 45, 93, 143, 145–146, 157, 163, 168, 176, 231, 237–239, 242–243, 246 agaróz gélelektroforézis 241–243 AGP 49, 120, 123–124, 136, 161–162, 177, 245 251 alfa-1 savanyú glikoprotein 49 alkilcsoport 99, 209–210 alkilezés 207, 210–211 alkilezőszer 212 álló fázis 17–22, 24–25, 28–29, 31 31, 41–47, 59, 61, 63, 65–67, 73–75, 78–79, 81, 83–86, 89– 90, 93–95, 97–99, 101–103, 105, 107–109, 114–118, 120, 127–129, 141–142, 144–147, 150, 157–159, 162–164, 168–169, 171–177, 191, 220, 224–225, 234, 237, 252, 254, 261 alumínium-oxid 45, 61, 97, 109 amfoter 128, 235, 239, 245, 253 amperometriás 192, 198–199 analitikai ultracentrifugák 259 analizátor 188–191 anioncserélő 45, 124, 127–128, 131, 137, 139– 140, 147, 168, 211 anyagátadási folyamatok ellen ható tényező 29 aprítás 36–37 áramló fázis 17–20, 28, 31, 41–42, 46, 62–63, 65–66, 68, 72–73, 76–77, 85–87, 93, 96–103,

108–110, 114–116, 129–133, 144–145, 150– 159, 163, 171, 173, 182–184, 191, 193, 196– 198, 205, 213–214, 216, 220, 234, 237, 254 argonionizációs detektor 182 atmoszférikus kémiai ionizáció 190 atomemissziós detektor 182 autoradiográfia 203 belső standard módszer 226 β-részecskék 185 Bio-Beads S 146 biokromatográfia 13, 127 CEC 254 centrifugálás 9, 12, 15, 18, 33–35, 37, 40, 49, 108, 122, 156, 255– 257, 259–265 CGE 251, 254 cianopropil 45, 94 CIEF 253 ciklodextrinek 171–172, 175 CITP 254 Cohn-féle frakcionálás 39 Cool on-column 71 coulometriás detektálás 198 Craig-extraktor 50 csoportfrakcionálás 34–35, 152 DAD 177–179 194 Darcy-törvény 31, 89, 96 Davankov-féle töltetek 175 denzitometria 232, 239 derítés 12, 61, 102 deszorpció 67, 132–133 desztillálás 11, 33, 38 detektorok 68–89, 111, 181–182, 184, 191–199, 214, 226 detergens gélkromatográfia 155–156 diasztereomer ionpár 173

273

diffúziós állandó 29–30, 40, 56, 76, 96, 144, 149, 197, 250, 259 diffúziós tényező 28 dihidroxipropil töltet 94 dinamikus gőztéranalízis 52 dinamikus tartomány 181 diódasoros detektor 194, 214 diol 43, 45, 90, 93–95, 102, 115–118, 202, 213 dipólus 18, 58–59 disszociatív elektronbefogás 185 Dounce-féle homogenizátor 37, 263–264 dugattyús pumpák 86 effektív tányérszám 27 ekvilibrálás 132 elektroendozmózis 234, 247–250, 252–253 elektroforézis 9, 12–13, 15, 33–35, 37, 42, 197, 199, 231–237, 239–241, 245–250 elektrokémiai detektor 198–199 elektromigráció 33, 231, 234 elektronabszorpciós együttható 186 elektronbefogás 185, 187 elektronbefogási detektor 182, 184–185 elektronütközési ionizáció 188 elektroozmotikus áramlás 248–250, 252–254 elektrospray 190 elméleti tányérmagasság (HETP) 28, 66, 85 elméleti tányérszám (N) 26, 28, 72–73, 85, 96, 117 előhívó reagensek 200, 205 elszenesítés 114, 201 elúciós erőssége 97–99 elúciós folyamat 25 elúciós módszerek 68, 76 eluotróp sor 97–98, 100, 106 enantiomerek 168–169, 171, 173–174, 176, 220, 253 enzimatikus hidrolízis 39 EPC (Electronic Pressure Control) 68, 72 érzékenység 34, 53, 106, 118, 140, 169, 181, 187– 188, 192–193, 199, 205–206, 213–214, 226 ESTD módszer 226 észteresítés 210, 215 extrakció 34, 53, 106, 118, 140, 169, 205–206, 213–214, 226 fagyasztva szárítás 33, 35, 37 fajlagos töltés 18, 124, 234–235, 251 fázisarány 20, 28, 73

felbontóképesség 19, 33, 85–86, 88–89, 92, 97, 107–109, 111, 114, 132, 138, 152, 157–158, 193–194, 206, 214, 233, 245, 250 fényáteresztő képesség 96, 100 fényszórás elvén működő detektor 192, 197 filmvastagság 29, 69, 73–74, 79 florisil 43, 45, 93, 105 FLU (fluoreszcenciás detektálás) 192, 195–196 fluoreszcenciás detektáláshoz használt származékképző reagensek 217 folyadék–folyadék fázisú extrakció 47, 49–50, 136 folyadék–folyadék megoszlási kromatográfia 63, 114–117, 145 folyamatos ellenáramú extrakció 38, 50–51 fordított fázisok (RP) 45, 93, 98, 109, 117–118, 121 fordított fázisú folyadékkromatográfia 102, 116– 117, 119, 123, 159, 167–168, 206 foszformolibdénsav (PMS) 111–112, 201 fotoionizációs detektor 182 Fractogel EMD 136, 146, 160–161, 164 fragmentáció 81, 219 frakcionálás 39, 112, 133, 136, 143, 147, 152, 156–157, 163, 239, 263–265 frontális módszerek 101 gáz-folyadékkromatográfia (GLC) 63, 67 gáz-szilárd kromatográfia (GSC) 63, 67 GC × GC 81–83 gélkromatográfia 13–14, 43, 63, 142–157, 238– 239 gliko- és lipopeptid 123 Golgi-apparátus 263–264 gőztéranalízis 52 gradiens elúció 87, 101, 104, 108, 116, 119–120, 122–125, 132–137, 139, 142, 159, 161, 163, 191, 196 gyors gázkromatográfia 78–79 hatásossági tényező 85 headspace-analízis 53 heart cutting 80–81 Helmholtz-egyenlet 248 hidratáció-szolvatáció 18 hidrodinamikus voltammogram 198 hidrofób kölcsönhatású folyadékkromatográfia (HIC) 157–159, 161 HILIC 115–116

274

holtidő 21, 31, 72, 101 holttérfogat 214 homogenizálás 36–37, 58, 263–264 hővezető képességi detektor 182–183 HPLC 13–14, 19, 34–35, 37, 39, 45– 46, 62, 86– 87, 89–90, 95, 107, 109–110, 115, 117, 119, 121–126, 135, 139, 152, 165–166, 168, 174, 197, 201, 203, 250, 254 IEF 235, 245 immuno-affinitási kromatográfia 164 immunoszorpció 162, 164 inhibitor 122, 160, 162, 164, 188, 254 injektor 53–54, 68–72, 80–81, 207, 211 intermediate precision 228 ioncsapda 190 ioncsere 12–14, 19, 35, 43, 45–46, 49, 59, 61–63, 89–90, 93, 99, 101–102, 107–109, 115, 117, 119, 126–140, 144, 150, 200, 206, 218, 239 ioncserélő folyadékkromatográfia 12, 126–129, 131–133, 135–138, 140, 206 ion–elektron átalakítók 191 ionerősség 18, 39–41, 46, 96, 99, 116, 125, 127, 131–133, 135, 138, 159, 163, 168, 234–237, 239–240, 245, 249, 261 ionforrás 188–190 ionizáció 18, 183, 185, 187–190, 220 ionkromatográfia 140–141, 198, 200 ionpárképződéses elektronbefogás 185 irreguláris 90, 92 ISTD módszer 226 IUPAC 62 izoelektromos fókuszálás 232, 235, 245–246, 253 izoelektromos pont 127, 158, 235, 240, 245, 253 izokratikus elúció 87, 101, 121–122, 133 izotachoforézis 232, 246, 254 jatrokémia 11 jel–zaj viszony 181 kapilláris elektroforézis 12, 15, 34, 37, 197, 199, 218, 233–234, 246–250, 254 kapilláris elektrokromatográfia 254 kapilláris gélelektroforézis 246, 251 kapilláris izoelektromos fókuszálás 253 kapilláris izotachoforézis 254 kationcserélő 45, 93, 121–123, 127–128, 130, 132, 138–140 katód 184–185, 188, 248–249, 252–253

kémiai ionizáció 189–190 kemilumineszcenciás nitrogéndetektor 182 kemoszorpció 132–133 keverőbabás extrakció 54 királis (zárványkomplex) kromatográfia 169, 171, 173–174, 177 királis elválasztások 12, 220, 250, 254 kiszorításos módszerek 101 kizáródási molekulatömeg 148–149, 154 koelúció 75, 81, 227 konjugált rendszerek 186 korrigált retenciós idő 21, 224 kristályosítás 11–12, 33, 38 kromofor származékképző csoportok 195 Kuderna–Danish-berendezés 47–48 külső standard módszer 226 kvadrupól tömegszűrő 190 lágy ionizáció 190 laktát dehidrogenáz (LDH) izoenzimek 136–137, 153, 242–243 lángfotometriás detektor 182 lángionizációs detektor 182–184, 209 Langmuir–Freundlich-izotermák 103 ligandum 94–95, 117–119, 128–129, 157, 159, 161–165, 167–168, 173–175, 250, 254 lineáris sebesség 22, 24, 28–30, 66, 76–77, 81 lineáris tartomány 186, 197 linearitás 181, 183–184, 186, 226, 227 lipidek (szfingomielinek) 15, 49, 109, 112–113, 121, 155, 157, 168, 201, 238, 240–241 LOD 96, 181, 184, 190, 205–206, 214, 228 logaritmikus interpoláció 225 LOQ 96, 168, 205, 214, 228 LSD 191–192, 197 lutein 178–179 mágneses eltérítésű analizátor 190 makropórusos 44–92, 116, 129, 143, 146, 176 McReynolds-konstansok 83–84 MEEKC 253 meghatározási határ 60 megoszlási hányados 20–21, 23–24, 26, 47, 50– 51, 53, 74, 76, 101, 114 megoszlási kromatográfia 51, 63, 114–117, 145 micelláris elektrokinetikus kromatográfia (MEKC) 246, 252–254 mikroemulziós micelláris elektrokinetikus kromatográfia 253

275

mikrohullám 58–59 Minimum Detectable Limit (MDL) 181, 184, 190, 228 minta-előkészítés 13, 15, 17, 33–36, 39–42, 44, 48, 50, 58, 59, 95, 120, 122, 132, 136, 206, 251, 263 mintavétel 36 modulátor 81–82, 162 molekulaszűrés 37, 43, 232 molekulatömeg 37–38, 40, 43–44, 71, 115, 127, 142–144, 147–154, 156–157, 172, 198, 232, 240, 245 monodiszperz 92 MSPD 57–58 multidimenzionális (2D) technika 13, 79, 81, 107–108, 177, 199 nitrogén–foszfor-detektor 182 normál fázisok 98, 102, 106, 117, 119 normál fázisú folyadékkromatográfia 102, 116 nukleotid foszfátok 124–125, 139 oldékonyság 17–19, 40, 47, 150, 205, 213 oldhatósági paraméter (δ) 97, 106 oligo-(poli-)aminok 122–123 oligoszacharidok 15, 39, 119–120, 124, 147, 165, 202, 205 OPTLC 63, 87, 107–108, 111, 202 oszlopkromatográfia 42, 62–63, 86–7, 103, 108, 111, 132, 152, 195, 197, 237, 241 oszlopvérzés 191 overpressure 107 őrlés 36 PDMS 54, 67, 83 PEG 67, 114–115, 146 pellikuláris töltetek 92 perfúziós töltetek 158 perisztaltikus pumpák 86 perkolálás 12, 61 permeábilitás 110 PGC 105, 106 pI 240, 245, 253 pirolizátor 71 pirolízis 72, 183 PLOT 65 polaritás 17–19, 39–41, 44, 46, 79, 81, 83, 93, 96, 98–99, 102, 106, 108–109, 116–117, 121–122,

131, 133–134, 144, 150, 163,171–172, 198, 206, 213, 216, 223, 240 polarizációs feszültség 185, 187 poliakrilamid 45, 93, 143, 146–147, 149, 168, 231, 237–238 poliakrilamid gélelektroforézis 243–245 poli-dimetil-sziloxán 54 polimetil metakrilát 45 polisztirol-divinil benzol 45 Porasil 146 Porous Graphitized Carbon (PGC) 105–106 porozitás 31, 45, 91, 118 pórusméret 18, 37, 44–45, 95, 105, 109, 118–119, 123, 143–144, 147–148, 150–151, 154, 158, 231, 239 post-column/on-line 213 Potter–Elvehjem-féle homogenizátor 37, 263 pozitív-ion–elektron rekombináció 186 pozitív-ion–negatív-ion rekombináció 186 precizitás 228 pre-column/off-line 213 Programable Temperature Vaporization (PTV) 68, 72 programozható hőmérsékletű injektor 72 proteolitikus emésztés 123 puffercsere 142, 152 purge and trap 51–53 radiodenzitometria 111, 203 Rayleigh-féle fényszórás 197 regenerálás 132, 135 relatív retenció módszere 224 rendszeralkalmassági paraméterek 229 repeatability 228 repülésiidő-analizátor 190 rétegkromatográfia 14, 20, 49, 61, 63, 86–87, 90, 103, 106–114, 121–122, 152, 168, 200–203, 205 retenciós idő 21, 25–26, 68, 72, 74, 135, 206, 209, 223–225, 229 retenciós index 83, 224–225 retenciós index módszer 224–225 retenciós tényező 19–20, 23–24, 29, 73–76, 86, 99, 111, 117, 126 retenciós térfogat 101 RI 84, 156, 191–192, 196, 213, 225, 265 Rohrschneider–Snyder-féle szelektivitási index (Si) 98 rotor 257–261

276

scanning denzitometria 232 sebességi elmélet 28–30 segédgáz 68, 183–184 Sephadex 44–45, 93, 143, 146–148, 153–154 SFE 38, 55 Snyder-féle paraméter 97 sómentesítés 37, 126, 142–143, 152 Soxhlet-extrakció 38, 54, 56 SPE módszer 41–42, 47 specifikusság 182, 227 Spherosil 146 split arány 69 split injektálási módszer 69 splitless injektálási módszer 69 standard deviáció 21, 26–27, 228 statikus gőztéranalízis 52 Stokes-féle rádiusz 40, 144, 148–149 Stokes-féle törvény 235 Styragel 90, 146, 156 sűrűséggradiens elválasztása 261, 264 Svedberg-egység 257

szililezőszerek 207–208 szkvalán 83–84, 114–115 szögrotor 258–259 szublimálás 11–12, 33 szuperkritikus fluid fázisú extrakció 38 szűrés 11, 33, 35, 37, 40, 49, 54, 61, 102, 143, 152, 232, 261 tentacle 93, 128–129 térfogati megoszlási együttható 151, 153 termikus elektron 185–186 termosztát 52–53, 55, 68, 70–71, 88 területszázalék módszer 226 torzítatlanság 228 tömeg/töltés 188 tömegspektrométer 66, 188, 219, 223 törésmutató 86, 192–193, 196–197, 205, 247, 265 túlnyomásos kényszeráramlású rétegkromatográfia 107 Tyndall-jelenség 197

szabadentalpia 74 szárítás 33, 35, 37, 46, 59 származékképzési eljárások 205, 221 szelektivitás 18–19, 34, 40, 43, 45, 72–73, 75–76, 79, 85–86, 90, 96–99, 101, 117, 119, 128–131, 141, 148, 150–154, 157–158, 169, 176, 181– 182, 195–196, 198–199, 205–206, 213, 232, 239, 249, 251, 253 szelektivitási diagramok 98 szelektivitási tényező 24, 85, 97, 106 szferoid szilikagél 91 szilárd fázison történő extrakció (SPE) 38, 41–48, 53, 57, 122, 132, 163, 167 szilárd fázisú mátrix diszperzió 57–58 szilárd fázisú mikroextrakció (SPME) 38, 53–54, 59, 207 szilikagél 45, 57, 59, 61, 67, 89–91, 93–94, 97, 99, 104–110, 112–113, 115–119, 127, 143–144, 146, 150, 163, 168, 174–176, 200, 231, 237 szililezés 207, 209

UHPLC 95, 199 ultracentrifugálás 12, 15, 33–34, 37, 156, 255, 259–265 ultragyors folyadékkromatográfia 192 ultrahanggal segített szilárd-folyadék extrakció 57 ultraibolya-látható detektorok 192 úszási sűrűség 262, 265 validálás 227, 228, 229 vezetőképességi detektor 192 198 viszkozitás 19, 30–31, 40, 56, 59, 76–77, 96–97, 100, 110, 149–150, 234–235, 240, 248–249, 256, 261 wall-jet 199 WCOT 65 Zeaxanthin 178–179 zonális rotorok 259

277

A kiadásért felelős az Akadémiai Kiadó Zrt. Igazgatója Felelős szerkesztő: Vajda Lőrinc Szerkesztette: Nagy Tibor Termékmenedzser: Egri Róbert A számítógépes szerkesztés Győrei D. László munkája Képfeldolgozás: Debre Ferenc Készült Felelős vezető: Kiadványszám: TK Megjelent 00 (A/5) ív terjedelemben