Тема XII. Хроматография

Хроматография применяется в технике, медицине и биологии для разделения смесей на индивидуальные компоненты, либо для выделения из смеси некоторых из них.

В медицине и биологии ее используют для идентификации веществ, а также для решения большого числа исследовательских, диагностических, клинических и других задач. Так, с помощью хроматографии осуществляется качественный и количественный анализ крови или мочи на присутствие в них алкоголя, наркотиков, допинга. Хроматография позволяет установить качественный состав и соотношение жирных кислот в различных физиологических средах. Эти данные необходимы для диагностики заболеваний желчного пузыря, печени, центральной нервной системы, гипертонической болезни, сахарного диабета, нарушения сердечной деятельности.

С помощью хроматографии в биологических жидкостях можно выявить микрокомпоненты, не определяемые другими методами, которые появляются при наличии той или иной патологии.

Хроматография используется также при изучении аминокислотного состава плазмы и других биологических сред, при количественном определении витаминов, гормонов и иных биологически активных соединений.

Хроматография используется в клинической фармации для определения индивидуальных оптимальных терапевтических доз.

По теме XII студент должен знать основные понятия: подвижная и неподвижная фаза, коэффициент распределения, коэффициент разделения, элюирование; механизмы, лежащие в основе хроматографии; методы разделения смесей; уметь правильно выбрать механизм и технику разделения смеси компонентов; оценить возможность разделения смеси компонентов, руководствуясь величинами коэффициентов распределения; владеть навыками качественной и количественной расшифровки хроматограмм.

Вопросы для подготовки

1. Хроматография, ее сущность, применение в медицине.

2. Виды хроматографии по механизму и технике разделения. Количественная и качественная оценка возможности хроматографического разделения.

3. Адсорбционная хроматография, выбор сорбента и растворителя. Применение адсорбционной хроматографии.

4. Молекулярно-ситовая хроматография. Сущность метода. Применение.

5. Распределительная хроматография. Техника выполнения. Качественный и количественный анализ хроматограмм.

6. Ионообменная хроматография. Выбор сорбентов и растворителей. Уравнение ионного обмена. Применение ионообменной хроматографии.

7. Биоспецифическая (аффинная) хроматография. Механизм аффинной хроматографии. Применение.

Тесты

1. При каком отношении коэффициентов распределения Д двух веществ может произойти хроматографическое разделение их смеси?

1.1. Д₁/Д₂ = 1; 1.2. Д₁/Д₂ = 0;

1.3. Д₁/Д₂ < 0; 1.4. Д₁/Д₂ ≠ 1

2. Расположите ионы Са²⁺, Sr²⁺ и К⁺ в порядке уменьшения их адсорбционной активности на полярном адсорбенте А1₂О₃:

2.1. Са²⁺ > Sr²⁺ > К⁺; 2.2. Са²⁺ > К⁺ > Sr²⁺;

2.3. К⁺ > Са²⁺ > Sr²⁺; 2.4. Sr²⁺ > Са²⁺ > К⁺

3. В молекулярно-ситовой хроматографии первыми из разделительной колонки выходят:

   1. катионы с наименьшим радиусом;

   2. катионы, имеющие максимальную плотность заряда;

   3. молекулы с минимальной массой;

   4. молекулы с максимальной массой.

4. Предложите наиболее эффективный метод хроматографического разделения смеси гормонов надпочечников. Данные гормоны мало различаются по молекулярной массе.

   1. молекулярно-ситовая (гель) хроматография;

   2. биоспецифическая хроматография;

   3. распределительная хроматография;

   4. адсорбционная ионная хроматография.

5. Подберите адсорбент для разделения смеси веществ в молекулярно-ситовой хроматографии:

   1. оксид алюминия;

   2. оксид кремния;

   3. набухший полимер;

   4. уголь.

6. Укажите метод хроматографического разделения смеси белка глобулина и (NH₄)₂SO₄ плазмы крови, значительно различающихся размерами молекул:

   1. распределительная хроматография;

   2. адсорбционная ионная хроматография;

   3. молекулярно-ситовая (гель) хроматография;

   4. адсорбционная молекулярная хроматография.

7. В адсорбционной ионной хроматографии разделение смеси на компоненты происходит в последовательности изменения:

   1. плотности заряда иона;

   2. радиуса иона;

   3. радиуса гидратированного иона;

   4. плотности заряда гидратированного иона.

8. В распределительной хроматографии разделение смеси происходит в результате:

   1. различной подвижности веществ в полярном растворителе;

   2. различной подвижности веществ в порах твердого адсорбента;

   3. различной подвижности веществ в двух несмешивающихся жидкостях;

   4. различной подвижности веществ в неполярном растворителе и порах твердого адсорбента.

9. В ионообменной хроматографии при выделении Са²⁺ из плазмы крови происходит обмен:

   1. анионами между твердым адсорбентом и раствором;

   2. катионами между раствором и неполярным адсорбентом;

   3. катионами между раствором и полярным адсорбентом;

   4. ионами между раствором и биологически активным веществом.

10. Предложите метод хроматографического разделения смеси гидрофобного витамина Е и гидрофильного витамина В₁:

    1. распределительная хроматография;

    2. ионообменная хроматография;

    3. адсорбционная ионная хроматография;

    4. молекулярно-ситовая (гель) хроматография.