کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (High performance liquid Chromatography) که پیشتر به نام کروماتوگرافی مایع با فشار بالا (High pressure liquid chromatography) نیز نامیده میشد، مهمترین و متداولترین روش کروماتوگرافی است که برای محدوده وسیعی از مواد غیر فرار در زمینههای مختلف علوم کاربرد گستردهای دارد. در دهه ۱۹۶۰ با بهرهگیری از پژوهشهای انجام شده، مشخص شده بود که کاهش اندازه ذرات فاز ساکن، سبب افزایش کارایی ستون میشود.
سینا صنعت اولین و تنها تولید کننده کروماتوگرافی مایع
چون ستونها نسبتاً طویل و اندازه ذرات کم است به این جهت قابلیت نفوذ کم میشود و برای این که حلال جریان داشته باشد، باید فشار وجود داشته باشد. با کاهش قطر ذرات به ۱۰–۳ میکرومتر و تکامل انواع ستونها و توسعه انواع پمپها برای تأمین فشار بالاتر و سرعت جریان یکنواخت و پایدار، در اواسط دهه ۱۹۷۰، جداسازی ترکیبات مشابه عملی گردید و کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا به دستگاهی کارآمد و مهمی در بسیاری از زمینههای تحقیقاتی و صنعتی نظیر صنایع آرایشی، غذایی، دارویی، صنایع زیستمحیطی و تولید انرژی و … تبدیل شد.
پمپ:
از مهمترین پمپها میتوان به پمپهای رفت و برگشتی یا پیستونی اشاره کرد. استفاده از پمپها به منظور عبور فاز متحرک و نمونه با سرعت و جریان ثابت از میان فاز ساکن میباشد.
در کروماتوگرافی مایع، فاز متحرک مایع است و فاز ثابت ممکن است مایع یا جامد باشد. نمونه ابتدا در یک حلال حل شده و سپس وارد ستون میشود و تحت فشار بالا جریان مییابد. انواع مختلفی از برهم کنشها و نیروهای مولکولی در فرایند بازداری مؤثر هستند. کروماتوگرافی مایع بر اساس نیروهای مؤثر و در نتیجه مکانیسم جداسازی و نوع فاز ساکن به انواع: کروماتوگرافی تقسیمی (Partition chromatography)، کروماتوگرافی جذب سطحی (Adsorption chromatography)، کروماتوگرافی تعویض یونی (Ion-exchange chromatography)، کروماتوگرافی اندازه-طردی (Size-exclusion chromatography)، کروماتوگرافی کایرال (Chiral chromatography) و کروماتوگرافی افینیته (Affinity chromatography) تقسیم میشود. کروماتوگرافی تقسیمی کاربرد بیشتری از انواع دیگر دارد و جداسازی حل شوندهها بر مبنای قابلیت متفاوتشان در تقسیم بین فاز متحرک و ساکن استوار است.
معرفی نانومواد به عنوان فاز ساکن در کروماتوگرافی مایع به دلیل سطح و خصوصیات ساختاری این دسته از مواد در کنار توانایی آنها در برقراری برهمکنش خاص با آنالیتها، مزایای بیشماری در این زمینه ایجاد کرده است. این جنبهها پیشرفتهای مهمی را در زمینه کارایی، گزینش پذیری و افزایش رزولوشن و همچنین توسعه بیشتر سیستمهای کوچک مینیاتوری امکانپذیر کرده، که این امر باعث کاهش مصرف حلال و سادهسازی پروسه جداسازی شده است.
بر اساس آمادهسازی فاز ساکن دو دیدگاه وجود دارد. از یک سو بسیاری از محققان توجه خود را به تهیه ستونهایی متمرکز کردهاند که در آن به دلیل آمادهسازی همزمان، نفوذپذیری زیاد، شیمی سطح گسترده در دسترس و خاصیت تخلخل خوب؛ نانومواد به ماده دیگری که به عنوان تکیهگاه استفاده میشود (معمولا ذرات ریز سیلیکا یا پوششهای یکپارچه پلیمری)، متصل میشوند. از طرفی دیگر، اگرچه کمتر مورد استفاده قرار میگیرد؛ نانومواد جزء اصلی فاز ساکن بدون هیچگونه اصلاح سطح بوده و به عنوان پوششی برای اجزاء خاص عمل میکنند. در هر دو مورد نوع نانومواد مورد استفاده بسیار متنوع است. بدین منظور، نانو مواد آلی و معدنی یا انواع مواد کربنی مانند نانولوله کربنی، گرافن و فولرین در میان دیگر مواد به دلیل کاربرد مناسب آنها به عنوان فاز ساکن در کروماتوگرافی ارزیابی شدند.
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) از جمله روشهای جداسازی پرکاربرد در بسیاری از علوم است. این روش دارای انواع فاز نرمال و فاز معکوس، زوج یون، جذب سطحی، تعویض یونی و طرد اندازه میباشد. دستگاه آن شامل بخشهای مختلف بوده که مهمترین آن ستون بوده که عمل جداسازی در آن اتفاق میافتد. فناوری نانو در زمینه انواع فاز ساکن به هدف بهبود گزینش پذیری و کارایی ستون و همچنین در آنالیز نانومواد ورود پیدا کرده است. در این روش با استفاده از زمان بازداری و سطح زیر پیک امکان شناسایی کمی و کیفی مخلوط ترکیبات وجود دارد.