کاربرد های دستگاه GC (کروماتوگرافی گازی) در صنایع مختلف

آنالیزها و تجهیزاتدسته‌بندی نشده

نوشته شده توسط:

دستگاه ( GC) کروماتوگرافی گازی ابزاری برای جداسازی اجزای تشکیل دهنده ترکیبات بر اساس قطبش پذیری آن­هاست.  از این دستگاه برای جداسازی ترکیبات فراری که بدون تجزیه شدن در دمای بالا قابل جداسازی هستند استفاده می­شود.  با وجود آنکه هدف از این جداسازی تعین نوع و مقدار اجزای سازنده در مخلوط است، از این دستگاه بیشتر به منظور تعیین کمیت اجزای تشکیل دهنده ترکیبات استفاده می­ شود.  در دستگاه کروماتوگرافی گازی نمونه تبخیر شده و توسط یک گاز بی اثر در طول ستون مویین حمل می­شوند. ستون معمولا با مواد معدنی که توسط یک مایع غیر فرار پوشانیده شده است، پر شده است. اجزای سازنده نمونه بین فاز مایع و گازی توزیع می­شوند و این توزیع در نهایت منجر به جدایی آن­ها می­شود. در آخر، مواد پس از عبور از ستون دستگاه کروماتوگرافی گازی  از آن خارج می ­شوند. مدت زمان رسیدن گونه آنالیت به آشکارساز پس از تزریق نمونه به ستون زمان بازداری گونه  (retention time) نامیده می­ شود. مقایسه زمان بازداری گونه­ ها با مراجع موجود می­ تواند به شناسایی اجزای سازنده مواد کمک کند. .دستگاه کروماتوگرافی گازی انواع مختلفی دارد که  حاصل ترکیب این دستگاه  با دتکتورهای مختلف می­ باشند. یکی از پرکاربردترین آن­ها کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی(GC-MS) نام دارد. دستگاه کروماتوکرافی گازی-طیف­ سنج جرمی شرایطی را فراهم می­­ آورد تا علاوه بر جداسازی اجزای تشکیل دهنده ترکیبات، نوع آن­ها نیز مشخص شود. در واقع این دستگاه ترکیبی از دو متود قدرتمند است که به منظور شناسایی اجزای تشکیل دهنده ترکیبات با حد تشخیص پایین مورد استفاده قرار می­گیرد.

امروزه دستگاه کروماتوگرافی گازی در حوزه­ های گوناگون مورد استفاده قرار می­ گیرد. از جمله این حوزه­ ها می­ توان به صنایع غذایی اشاره کرد. همراه با توسعه صنایع غذایی و مواد شیمیایی مصروفی در کشاورزی، بررسی کیفیت محصولات اهمیت ویژه­ ای پیدا کرده­ است. تشخیص اجزای سمی و کنترل فرمولاسیون مواد هنگام تولید محصول و تشخیص تغییرات در مواد غذایی حین ذخیره و فرآوری مواد غذایی یکی از مهمترین دغدغه­ های این صنعت محسوب می­شود. به طور معمول، مواد غذایی متشکل از  مخلوط های پیچیده­ ای هستند که آنالیز آن­ها نیازمند روش­ های کارآمد جداسازی با حساسیت بالا و تشخیص ویژه است. معرفی کروماتوگرافی گازی به عنوان یک روش آنالیزی کلیدی در صنایع غذایی موجب می­ شود تا ترکیبات آلی به سرعت و با هزینه کم جداسازی و شناسایی شوند. با وجود آن که بسیاری از اجزای تشکیل دهنده مواد غذایی غیرفرار و یا نسبت به دما ناپایدارند و از این رو نمی ­توان از دستگاه کروماتوگرافی گازی برای آنالیز آن­ ها استفاده کرد، سایر اجزا فرار بوده و استفاده از کروماتوگرافی گازی بهترین روش برای شناسایی آن­ ها است. همچنین، تحولات صورت گرفته در روش­ های مشتق سازی، طراحی تزریق و تکنولوژی های مربوط به ستون­ های مورد استفاده در دستگاه­ های کروماتوگرافی گازی موجب گسترش قابلیت استفاده از این دستگاه برای شناسایی اجزای نسبتا غیرفرار شده است. ترکیبات آروماتیک از جمله اسیدهای چرب، استرها،آلدهیدها، الکل­ ها و ترپن ­های موجود در مواد غذایی و آشامیدنی­ ها به راحتی توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف­ سنج جرمی شناسایی می­ شوند. علاوه بر این با استفاده از این دستگاه می ­توان حضور آلودگی­ های موجود در مواد غذایی را نیز تشخیص داد.

یکی دیگر از کاربردهای دستگاه کروماتوگرافی گازی در صنعت داروسازی است. در صنعت داروسازی دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف ­سنج جرمی در بخش­ های مختلفی از جمله تحقیق و توسعه (R&D)، تولید و کنترل کیفیت (QC) مورد استفاده قرار می ­گیرد. همچنین از این دستگاه به منظور تشخیص ناخالصی در ماده موثره دارویی استفاده می­ شود. ناخالصی­ های موجود در ترکیبات دارویی در طی فرآیند سنتز از مواد اولیه، حدواسط ها و یا محصولات جانبی تولید می­ شوند. پروفایل ناخالصی فرآیندی است برای تعیین و ارزیابی داده ­ها که تعیین کننده ایمنی بیولوژیکی ناخالصی­ هاست. در دنیای دارویی تعریف دقیقی از ناخالصی وجود ندارد، حلال­های باقی مانده، محصولات جانبی، حدواسط­ ها و محصولات تخریب شده می­ توانند جز ناخالصی­ ها محسوب شوند. پروفایل ناخالصی شامل شناسایی، تعیین ساختار و تعیین کمی ناخالصی­ ها و محصولات تخریب شده در مواد دارویی و فرمولاسیون آن­ ها می­ باشد. پروفایل ناخالصی به دلیل وجود ناخالصی­ های ناشناس بالقوه سمی که برای سلامتی خطرناک هستند از اهمیت ویژه­ ای برخوردار است. به منظور افزایش ایمنی دارو درمانی ناخالصی ­ها باید با روش ­های انتخابی شناسایی و تعیین شوند. امروزه تعیین ناخالصی با روش ­های مختلف کروماتوگرافی امکان­ پذیر شده است. ناخالصی­ های فرار آلی حلال­ های باقی مانده­ ای هستند که در طول سنتز مواد دارویی استفاده و یا تولید می­ شوند و یا در مواد کمکی­ ای که در تولید فرمولاسیون دارویی استفاده می­ شوند وجود دارند. بسیاری از این حلال­ های باقی مانده را نمی­ توان به طور کامل با تکنیک­ های توسعه استاندارد حذف کرد، از این رو حتی در حالت ایده ­آل به میزان بسیار کمی در محصولات باقی خواهند ماند. حلال­ های آلی و طبیعی از جمله استون، اتیل استات، ایزوپروپیل الکل، متانول، تتراهیدروفوران و تولوئن دائما در صنعت داروسازی استفاده می­ شوند. این حلال­ های فرار می­ توانند در محصولات بلند مدت نیز حفظ شوند. در بیشتر مواقع  از استون و اتانول در آماده سازی پوشش پلیمری قرص ­ها و ایزوپروپیل الکل در تبلور ماده موثره استفاده می­ شود. همچنین اتیل استات حلالی موثر برای ساخت ژل پلیمری محسوب می­ شود. بدون شک حتی بعد از فرآیند خشک کردن، مقدار کمی از این حلال­ های آلی و طبیعی در محصولات درمانی باقی می­ مانند. این باقی مانده­ های فرار آلی  نه تنها بر روی ویژگی­ های فیزیوشیمیایی دارو­ها از جمله اندازه ذرات، سرعت انحلال و یکنواختی تاثیر گذارند بلکه می­ توانند به عنوان یک خطر بالقوه برای سلامتی نیز محسوب شوند. این حلال­ های باقی مانده غالبا به برنامه ریزی دارویی مربوط می­ شوند و باعث می­ شوند تا قدرت عملکرد آن­ها از اهمیت ویژه ­ای برخوردار باشد. کروماتوگرافی گازی  نسبت به سایر روش­ ها  برای آنالیز حالال­ های باقی مانده،  پیشرفته­ تر محسوب می ­شود زیرا شرایط مناسبی را برای نگهداری و جداسازی در دمای پایین آون فراهم می ­آورد. از این رو معمولا در صنعت داروسازی حلال­ های آلی باقی مانده توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی اندازه گیری می­ شوند.

بررسی آلودگی­ های محیط زیستی یکی دیگر از کاربردهای دستگاه کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی است. از این دستگاه به طور گسترده در تشخیص دی­ بنزوفوران، دی اکسین، سولفور، آفت­ کش­ ها, علف کش­ ها، فنول و کلروفنول موجود در هوا، خاک و آب استفاده می­ شود.  به دلیل وجود پیک­ های اسپکترومتی مشخص، گستره وسیع نمونه ­ها با فراریت کم و مناسب برای آنالیز، یون­ های مولکولی زیاد و اطلاعات ارزشمند مربوط به نسبت­ های ایزوتوپی، دستگاه کروماتوگرافی گازی-طیف­سنج جرمی یک ابزار قدرتمند در علم ژئوشیمی محسوب می­ شود. از دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف­سنج جرمی برای آنالیز اتمسفر ونوس و همچنین برنامه وایکینگ (Viking) مریخ استفاده شده است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *