Tổng quan về phương pháp sắc ký giấy

Khi phân tích hóa học thì sắc ký là một kỹ thuật phòng thí nghiệm sử dụng tách hỗn hợp thành những thành phần của nó. Hiện nay có rất nhiều phương pháp sắc ký đang được ứng dụng để tách chất hiệu quả. Bài viết dưới đây Nhà thuốc Ngọc Anh xin gửi đến bạn đọc thông tin chi tiết về phương pháp sắc ký giấy.

Phương pháp sắc ký giấy là gì?

Sắc ký giấy là gì? Sắc ký giấy được phát hiện vào năm 1943 nhờ Martin và Synge, lần đầu tiên những công cụ khảo sát các thành phần của cây cỏ, để phân tách cùng với nhận biết nó. Đã có sự bùng nổ vượt bậc hoạt động ở lĩnh vực này từ sau năm 1945.

Sắc ký giấy là phương pháp tách nhiều chất trong hỗn hợp nhờ khả năng phân bố khác nhau của chúng giữa 2 dung môi không hòa lẫn vào nhau và tiếp xúc với nhau: một dung môi tĩnh cùng với một dung môi động. Dung môi tĩnh sẽ được thấm lên giấy (chính là chất mang, trơ về mặt hóa học với những chất cần tách?

Kỹ thuật sắc ký giấy tương tự như kỹ thuật sắc ký lớp mỏng, được ứng dụng ở kiểm nghiệm chất lượng thuốc giúp định tính, thử tinh khiết và có thể để bán định lượng hay định lượng. Sự tách những chất bằng phương pháp sắc ký giấy nhờ chủ yếu trên việc khác nhau ở hệ số phân bố của chúng giữa 2 pha lỏng:

Một pha tĩnh cùng với một pha động. Pha tĩnh chính là nước có sẵn ở sợi celulose cấu tạo nên giấy, hay thành phần thân nước có ở hỗn hợp dung môi của pha động sẽ hút chọn lọc vào giấy.

Pha động là một hệ dung môi phù hợp cho việc tách đã được quy định ở các chuyên luận. Sự độ di chuyển của một chất được thể hiện bởi hệ số di chuyển (Rf) được tính bằng tỷ lệ của khoảng cách di chuyển của chất đo trên khoảng cách di chuyển của dung môi:

Rf = a/b

Trong đó: a là đoạn di chuyển của chất phân tích

b là đoạn di chuyển của dung môi bắt đầu tính từ điểm chấm mẫu. Giá trị Rf bao giờ cũng bé hơn 1.

Ở trường hợp sắc ký liên tục không thể xác định sự giới tuyến của dung môi, người ta sử dụng hệ số di chuyển Rr. Rr là tỉ số của khoảng cách di chuyển của chất phân tích với khoảng cách di chuyển của chất sử dụng làm chuẩn so sánh. Giá trị Rr có thể bé hơn hoặc lớn hơn 1.

Các loại sắc ký giấy

• Giảm sắc ký giấy: giảm sắc ký đồ được tiến hành nhờ cách đưa dung môi di chuyển xuống dưới giấy. Tại đây, giai đoạn di động được để trong ngăn chứa dung môi phía trên cùng. Điểm được giữ trên đầu và dung môi chảy từ trên xuống dưới giấy.
• Tăng sắc ký giấy: ở đây dung môi đi trên giấy sắc ký. Cả 2 sắc độ trên giấy tăng hay giảm dần được dùng để tách những chất hữu cơ cùng với vô cơ.
• Chromatography ở trên xuống dưới: Đây là việc lai ghép của cả 2 kỹ thuật trên. Phía trên của sắc ký tăng dần sẽ bị gập lại ở một thanh để giúp giấy rơi xuống sau lúc băng qua thanh.
• Chromatography ở giấy vạch: đó gọi là phép sắc ký tròn. Một tấm giấy lọc hình tròn sẽ lấy ra cùng với mẫu được gửi ở giữa giấy. Thực hiện làm khô tại chỗ xong, giấy lọc sẽ xếp theo chiều ngang ở một đĩa petri có sẵn dung môi, vì vậy các wick của giấy sẽ nhúng vào trong dung môi. Dung môi sẽ tăng lên qua phần wick cùng với việc những thành phần được tách ra tạo nên những vòng tròn đồng tâm.
• Chữ sắc ký 2 chiều: Ở kỹ thuật này dùng giấy vuông hay giấy hình chữ nhật. Ở đây, mẫu được sử dụng cho một trong những góc và sự phát triển được tiến hành ở một góc phải có hướng chạy lần đầu tiên.

Cách tiến hành sắc ký giấy

Chuẩn bị bình sắc ký

Bình sắc ký là loại bình thủy tinh hình trụ hay là hình hộp dẹt, có kích thước phù hợp, có nắp đậy miệng kín. Nắp có lỗ vị trí giữa để lắp bình gạn và khóa đựng dung môi. Trong bình có nhiều giá để máng chứa dung môi để treo giấy sắc ký được thiết kế phù hợp để kiểu sắc ký đi lên hoặc sắc ký đi xuống.

Chuẩn bị dung môi

Thành phần với tỷ lệ những dung môi được quy định ở những chuyên luận. Thao tác trộn các thành phần được thực hiện trong bình gạn, tiếp theo lắc đều, để yên. Khi xảy ra hiện tượng tách lớp phải gạn lấy lớp pha thân nước, sẽ là lớp dưới, để sử dụng là dung môi pha tĩnh giúp bão hòa giấy sắc ký sau khi đã chấm những chất phân tích và lớp trên sử dụng làm dung môi pha động. Khi dung môi không tách lớp thì sử dụng chính dung môi đó sử dụng bão hòa giấy sắc ký.

Chuẩn bị giấy sắc ký

Giấy sắc ký là gì? Giấy sắc ký là loại giấy chuyên biệt dành riêng để thực hiện sắc ký, có độ dày thích hợp. Tùy vào kích thước của bình cùng với việc số lượng những vết cần chấm mà cắt các khổ giấy hình chữ nhật phù hợp, chiều dài lựa theo thớ giấy. Chiều rộng phải bé hơn chiều dài của máng dung môi tuy nhiên không được bé hơn 2,5 cm.

Bề dài phải tính toàn phù hợp để khi treo giấy trong bình đầu dưới chạm sẽ không chạm vào máng dung môi vào khi bão hòa dung môi. Nếu bình sắc ký là hình chuông úp thì giấy thực hiện cuộn tròn sau đó cố định bằng móc thủy tinh hay khâu bằng chỉ. Đường kính khi cuộn giấy phải bé hơn đường kính của đĩa để giấy giúp phòng tránh giấy chạm vào thành đĩa.

Chấm sắc ký

Kẻ một đường thẳng nhỏ mảnh song song với mép giấy (đường vạch thực hiện chấm sắc ký) dọc với chiều rộng đồng thời cách mép giấy 3 cm ở trường hợp sắc ký đi lên để giúp cho những vết chấm không bị ngập trong dung môi, 6 cm ở trường hợp sắc ký đi xuống giúp những vạch chấm không trùng vào đũa thủy tinh đỡ giấy mà bé hơn 2 cm khi để giấy treo vào máng trong phần trên của bình.

Sử dụng micropipet chia độ đến 0,001 ml tới 0,002 ml hay mao quản có thể tích xác định (2 μl; 5 μl và 10 μl) để chấm những dung dịch chất cần sắc ký tạo nên vết có đường kính không lớn hơn 8 mm. Để giữ đường kính của vết chấm bé, nên chấm nhanh nhiều lần, chờ giọt trước khô rồi hãy chấm tiếp. Lượng vết chấm cùng với nồng độ dung dịch chất thử được quy định rõ ràng ở chuyên luận. Nếu chấm nhiều vết ở một dải giấy thì vết chấm nên cách các vết chấm kia tối thiểu là 30mm.

Triển khai sắc ký

Phương pháp sắc ký đi lên: Đưa dung môi làm pha động trong máng dung môi để có một lớp dung môi có chiều cao là 2,5 cm, khi pha tĩnh được chỉ định (đó là phần tách lớp ở dưới lúc trộn hỗn hợp dung môi) sẽ rót pha tĩnh ở khe giữa máng dung môi cùng với thành bình sắc ký.

Dùng nắp đậy kín nắp bình, giữ yên trong 24 giờ ở nhiệt độ 20 °C tới 25 °C và ổn định ở nhiệt độ đó trong thời gian tiếp theo. Tiếp đó treo giấy đã chuẩn bị vào bên trong bình, đậy nắp, giữ yên tiếp 90 phút. Sau đó dùng tay vặn ở ngoài bình giúp hạ tờ giấy sắc ký vào máng dung môi đảm bảo vạch chấm không ngập trong dung môi.

Triển khai sắc ký tới một thời gian hay một khoảng cách quy định ở chuyên luận. Dùng tay đưa giấy ra, đánh dấu luôn giới tuyến dung môi sau đó để khô ngoài không khí hay làm khô bằng nhiệt nóng của máy quạt sấy. Phải cẩn thận tránh ánh sáng ở suốt thời gian triển khai sắc ký. Làm xuất hiện vết nhờ cách phun thuốc thử màu phù hợp, có thể soi dưới đèn tử ngoại dựa vào quy định của chuyên luận. Tính giá trị Rf sau đó đánh giá kết quả.

Phương pháp sắc ký đi xuống: Cũng thực hiện giống như sắc ký đi lên, chỉ khác ở những điểm dưới đây:

• Đưa dung môi làm pha tĩnh trong đáy bình, hình thành nên một lớp cao đến 2 cm.
• Đưa giấy vào máng dung môi vào phần trên bình, sử dụng một đũa thủy tinh giúp chèn giấy, để đầu giấy treo qua đũa thủy tinh nhằm mục đích không để giấy chạm lên mép máng và chạm trong thành bình.
• Sau khi để bão hòa bình cùng với giấy dựa vào quy định như trên, đưa pha động trong máng đựng dung môi ở phía trên. Thông thường sắc ký đi xuống được sử dụng cho những hỗn hợp khó tách cộng với phải chạy sắc ký liên tục vì vậy cần phải tính kết quả theo Rr.

Ứng dụng của phương pháp sắc ký giấy

Sắc ký giấy là phương pháp được xếp vào nhóm sắc ký pha thuận. Vì vậy ứng dụng của phương pháp sắc ký giấy là sử dụng chạy cho những chất phân cực trung bình đến phân cực mạnh như gycosid, các polyphenol, những acid hữu cơ phân tử bé, acid amin, những monosaccharid cùng với oligosaccharide.

Có thể có được một lượng mẫu nhỏ nhờ phương pháp này, cụ thể là chấm những mẫu thử thành những băng, sau khi thực hiện chạy sắc ký, cắt những băng chất được tách ra rồi phản ứng hấp thụ nhờ dung môi tương ứng. Thực hiện nhiều lần có thể có được lượng chất tinh khiết mong muốn. Phương pháp sắc ký giấy đang còn nhiều hạn chế, vì vậy dần được thay bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng.

Trên đây nhà thuốc Ngọc Anh đã mang đến cho bạn đọc những thông tin tương đối đầy đủ về phương pháp sắc ký giấy. Hi vọng qua bài viết trên bạn đã có được kiến thức nhất định về loại sắc ký này để hỗ trợ thật tốt cho việc học tập và làm việc của bản thân.

Nguồn tham khảo

1.Dược điển Việt Nam: Phương pháp sắc ký giấy

https://duocdienvietnam.com/phuong-phap-sac-ky-giay/, truy cập ngày 17/10/2022.

2. Tác giả: Jannot, Paper chromatography of some plant glucosides, Pubmed, truy cập ngày 17/10/2022.

3. Tác giả: Fereshte, A three-dimensional origami microfluidic device for paper chromatography: Application to quantification of Tartrazine and Indigo carmine in food samples, Pubmed, truy cập ngày 17/10/2022.

4. Tác giả: Fumitaka, Impedance Analysis of Colloidal Gold Nanoparticles in Chromatography Paper for Quantitation of an Immunochromatographic Assay, Pubmed, truy cập ngày 17/10/2022.