高速液体クロマトグラフィー

高速液体クロマトグラフィーは、液体移動相を高圧で微細な充填剤カラムに通すことにより、不揮発性および熱不安定性化合物を分離する手法です。

Definition

高速液体クロマトグラフィーは、液体移動相が高圧下で微細な固定相粒子カラムを通過させられる分離技術であり、分析対象物が両相との異なる相互作用によって分離されます。

Scope

このトピックでは、高速液体クロマトグラフィーについて、ポンプとグラジエントシステム、微細な多孔質粒子を充填したカラム、主要な分離モード（逆相、順相、イオン交換、サイズ排除）、および紫外線、ダイオードアレイ、蛍光、質量分析などの検出器を扱います。また、メソッド開発、選択性における移動相組成の役割、ピーク面積からの定量についても論じます。

Core questions

• 逆相やイオン交換などの分離モードは、保持メカニズムにおいてどのように異なりますか？
• グラジエント溶出を含む移動相組成は、選択性と分析時間をどのように制御しますか？
• より小さな固定相粒子は、なぜ効率を向上させるのですか、またその代償は何ですか？
• HPLC検出器は、感度、選択性、同定のためにどのように選択されますか？

Key theories

逆相保持

主要な逆相モードでは、非極性固定相が極性水性有機移動相から分析対象物をその疎水性に応じて保持します。有機溶媒の割合を増やすと保持が減少し、有機化合物の調整可能で広範に適用可能な分離が可能になります。

Mechanisms

高圧ポンプが液体移動相を、結合型固定相を有する多孔質粒子が充填されたカラムに送り込みます。注入された試料は、各分析対象物がその化学的性質に応じて移動相と固定相の間で分配されることで分離されます。分離中に移動相組成を変化させるグラジエント溶出は、分離をシャープにし、速度を向上させます。溶出する分析対象物は検出器を通過し、そのピーク面積は校正標準に対して定量されます。

Clinical relevance

高速液体クロマトグラフィーは、医薬品の分析および不純物プロファイリング、治療薬および代謝物の測定、食品および天然物分析、生体分子の特性評価において主要な手法であり、液体クロマトグラフィー質量分析法の主要なフロントエンドとして用いられています。

History

現代の液体クロマトグラフィーは、1960年代後半から1970年代にかけて、ポンプ、微細粒子充填剤、高感度検出器の進歩により、高圧下での液体分離が可能になったことで登場しました。結合型シリカを用いた逆相カラムが主力モードとなり、その後、2マイクロメートル以下の粒子への移行により、より高速で効率的な分離が可能な超高速システムが開発されました。

Key figures

• Lloyd Snyder
• Joseph Jack Kirkland
• Csaba Horváth

Seminal works

• snyder2010
• skoog2017

Frequently asked questions

逆相クロマトグラフィーとは何ですか？

これは最も一般的なHPLCモードであり、非極性固定相と極性移動相を使用するため、より疎水性の高い分析対象物が長く保持されます。非常に広範囲の有機化合物および生体有機化合物に適しています。

HPLCはガスクロマトグラフィーとどう異なりますか？

HPLCは液体移動相を使用し、ほぼ室温で動作するため、ガスクロマトグラフィーでは分析できない不揮発性、極性、および熱に不安定な化合物を扱うことができます。