پیشرفت‌های اخیر در کروماتوگرافی گازی سریع: کاربردهای آن برای جداسازی متیل استرهای اسید چرب
کروماتوگرافی گازی روش جداسازی قدرتمندی برای تعیین مقادیر وسیعی از ترکیبات مانند مشتقات متیل استر اسید چرب است. جداسازی FAME به‌طور معمول روی فازهای ساکن بسیار قطبی و یا پلی‌اتیلن گلیکول انجام می‌شود که می‌تواند اسیدهای چرب را با توجه به طول زنجیره‌ای، تعداد و هندسه (سیس و ترانس) پیوندهای دوگانه جدا کند. GC یکی از روش‌های معمول برای آنالیز اسیدهای چرب با پیشرفت‌های مستمر برای کاربردهای مختلف است.
یکی از این پیشرفت‌ها، آنالیز GC سریع است که مدت‌هاست پژوهشگران بر موارد کاربرد و مزایای این روش تمرکز نموده‌اند. آنالیز سریع دارای مزایای کلیدی، از جمله افزایش کارایی نمونه، کاهش هزینه‌های آنالیز و افزایش بهره‌وری آزمایشگاهی است. آنالیز GC سریع می‌تواند با استفاده از یک ستون کوتاه با ضخامت فیلم نازک، گاز حامل با سرعت بالا و درجه حرارت برنامه‌ریزی شده انجام شود. خلاصه‌ای از روش‌ها برای آنالیز GC سریع به‌منظور آنالیز متیل استر اسیدهای چرب در مقاله حاضر مورد بحث قرار گرفته است.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1- مقدمه:
2- ترمينولوژي: از متداول به فوق سریع
3- ویژگی‌های عملکرد GC و بهینه‌سازی
1-3- ستون‌ها
2-3- گاز حامل
3-3- سیستم تزریق
4-3- کوره کروماتوگرافی
5-3- آشکارسازها
4- کاربرد آنالیز متیل استر اسید چرب
5-شبکه آزمایشگاهی فناوری راهبردی
6- نتیجه‌گیری
1- مقدمه:
اگر چه از ابتدای دهه 1960 علاقه شدیدی به بهبود سرعت جداسازی GC بوده است، اما تا دهه گذشته، برخی از روش‌ها برای آنالیز روزمره هنوز ارائه نشده بود. در ده سال اخیر، معرفی کنترل فشار الکترونیکی فاز متحرک، آشکارسازهای FID با فرکانس بالا و زمان طیف‌سنجی جرم پرواز برای تشخیص سرعت بالای پیک‌ها، همچنین نرم‌افزار برای تسهیل اعتبارسنجی روش و پردازش داده‌ها مشاهده شده‌است. بسیاری از تلاش‌ها به‌منظور طراحی GC اتوماتیک انجام شده‌است که سرعت زمان آنالیز را افزایش می‌دهد، در بسیاری از موارد با توجه به اینکه این برنامه‌ها می‌توانند برای کنترل خودکار فرآیندهای شیمیایی چالش برانگیز باشند، بدین منظور بر اصول قسمت‌بندی در ستون کروماتوگرافی بیشتر توجه می‌شود.
از زمان معرفی GC در سال 1952، علاقه زیادی به بهبود سرعت جداسازی و کنترل بهتر آنالیز بوده است. در اواخر دهه 1950، آیرز و دفورد عوامل عملیاتی بهینه شده کروماتوگرافی را پیشنهاد دادند که در آن یک گروه از شش هیدروکربن در 25 ثانیه تجزیه شد. سپس برنامه‌ریزی دما برای آنالیز سریع نمونه‌ها دارای طیف گسترده نقطه جوش با استفاده از کنترل دمای ستون مورد استفاده قرار گرفت. هم‌زمان، مشخص شد که سریعتر گرم شدن و خنک‌سازی ستون نیز به آنالیز سریع کروماتوگرافی منجر می‌شود. پرکین-المر در سال 1961 یک GC مجهز به گرم‌کن مستقیم ستون یا مقاومت را معرفی کرد. در این دستگاه یک ولتاژ کم با جریان قوی و آمپر بالا از ستون عبور می‌کند که باعث گرم شدن ستون توسط حرارت ایجاد شده از مقاومت می‌شود؛ این فرآیند سبب می‌شود که ستون خود به‌عنوان عنصر حرارت عمل کند.
این تشخیص زودهنگام ابزار و روش شناسایی شامل تمام عوامل سخت افزاری خارجی می‌شود که زمان بازداری نمونه‌ها را از طریق ستون کروماتوگرافی کنترل می‌کند. در همین حال، مزایای ستون‌های لوله‌ای معرفی شده توسط گولای در سال 1957، در وضوح و سرعت آنالیز سریع شناخته شد. بعدها ستون‌های موئین با قطر کاهش یافته برای جداسازی با سرعت بالا توسط دیستی و همکارانش در سال 1962 پیشنهاد شدند. داندنیا و زرنر در سال 1979 ستون‌های موئین جوش خورده را معرفی کردند. آنها نشان دادند هنگامی که این دسته از ستون‌ها به دستگاه GC وصل می‌شوند، انتقال از ستون‌های پر شده به ستون موئین بهبود می‌یابد. در همان زمان در دهه 1960 بود که بیشتر به‌منظور آنالیز از ستون‌هایی استفاده می‌شد که بسیار طولانی‌تر از مقدار لازم بود. در آن زمان محققان در مورد چگونگی حل مسئله جداسازی و شناسایی مخلوط‌های پیچیده بیشتر از انجام آنالیز سریعتر نگران بودند.
بهبود تجهیزات در کروماتوگرافی به‌منظور آنالیز سریع مدت زیادی مورد توجه دانشمندان بوده است، در دهه 1980 میکروهایپ درکروماتوگرافی گازی با فناوری حسگر میکرو معرفی شد. آنالیز سریعتر با کنترل خودکار میکرو هر یک از اجزای کروماتوگرافی میسر است. به برخی از معایب این روش به‌عنوان مثال، بدون جریان برگشتی، محدود بودن انتخاب ستون و آشکارساز، عدم کنترل درجه حرارت می‌توان اشاره کرد، اما مفید بودن آن برای آنالیز سریع تاثیرگذار بود. در دهه 1990، علاقه به کاهش زمان آنالیز به دلیل افزایش هزینه‌ها در هر آنالیز (از جمله هزینه تجهیزات)، افزایش تعداد نمونه‌هایی که نیاز به آنالیز دارند و نیز زمان کوتاه آنالیز در آزمایشگاه‌ها و شرکت‌ها، به‌طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یافت. در دهه 1990 ستون‌های مولتی موئین توسط آلتیچ، با ترکیب بیش از 900 فاز مایع پوشش داده شده، موئینه40 میکرومتر در یک لوله شیشه‌ای به‌منظور ارائه آنالیز کوتاه‌تر به‌طور موثری معرفی شد. در سال 1991 ترمدیس، شناسایی گرمایی، روش برنامه‌ریزی دمای بسیار بالا را با استفاده از گرمای مقاومتی یک ستون موئینی سیلیس جوش خورده درون یک لوله فلزی توسعه داد. توماس و بنت، یک دستگاه کروماتوگرافی برای آنالیز سریع GC با یک ستون پرشده میکرو و لوله‌های داخلی و خارجی و هوا بین دو جاکت را در سال 2002 ثبت کردند. در محفظه نیز هوا جریان دارد تا با گرم شدن ستون از گرم شدن شیر و FID جلوگیری کند. بسیاری از دستگاه‌های کروماتوگرافی در بازار معرفی شده‌اند. به نوعی، هر یک از آنها توانایی انطباق برای آنالیز سریع GC را نشان داده است که در ادامه ویژگی‌های آنها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
2- ترمينولوژي: از متداول به فوق سریع
نیاز به زمان آنالیز سریعتر برای GC روش‌های مختلفی را برای سرعت بخشیدن به آنالیز معمولی ایجاد کرده است. این راه حل‌های مختلف بحث در مورد آنچه واقعا می‌تواند «سرعت بالا»، «GC سریع»، «GC فوق سریع» و غیره را در نظر بگیرد، ایجاد کرده است. این طبقه‌بندی ممکن است غیرقابل تشخیص باشد، اما می‌تواند با توجه به الزامات ابزار مورد استفاده بسیار مفید باشد. به‌طور کلی، GC سریع به‌عنوان آنالیز یک نمونه توسط GC در یک دوره کوتاه‌تر از آنچه روش‌های معمول GC برای جدا کردن ترکیبات مشابه نیاز است، تعریف شده‌است. GC سریع براساس پهنای پیک به‌دست آمده طبقه‌بندی می‌شود. اهمیت این طبقه‌بندی این است که هر کاهش زمان آنالیز باعث کاهش یکسان در پهنای ناحیه کروماتوگرافی به دلیل کمتر شدن زمان ماندن جزءها در ستون می‌شود.
1. آنالیز GC سریع با جداسازی در محدوده دقیقه و پهنای پیک متوسط بین 3-1 ثانیه تعریف می‌شود. GC سریع معمولاٌ در کاربردهای کروماتوگرافی سریعتر استفاده می‌شود.
2. آنالیز GC بسیار سریع با جداسازی در محدوده ثانیه و پهنای پیک بین 200-30 میلی ثانیه تعریف می‌شود.
3. آنالیز GC فوق سریع با جداسازی در پهنای پیک متوسط بین 30-5 میلی ثانیه تعریف می‌شود. جداسازی ساده با GC بسیار سریع و فوق سریع صورت می‌گیرد که برای کروماتوگرافی سریعتر کمتر استفاده می‌شود.
3- ویژگی‌های عملکرد GC و بهینه‌سازی
به‌منظور تصمیم‌گیری در مورد اینکه چه روشی برای افزایش سرعت جداسازی در GC موئینه استفاده می‌شود، ابتدا باید ویژگی‌های نمونه مورد آنالیز مورد توجه قرار گیرد. همه روش‌ها برای آنالیز سریع یکسان نیستند و هدف اصلی، جداسازی کامل ترکیبات موجود در مخلوط است. در بسیاری از موارد، تعداد صفحات (N) ستون موئینه برای حل مشکل جداسازی بیش از حد زیاد است و در نتیجه به خوبی از هم جدا نمی‌شوند و وضوح خوبی را ارئه نمی‌دهد. روش‌های معمول برای کوتاه کردن زمان آنالیز در این مورد، کاهش طول ستون یا افزایش سرعت جریان گاز حامل به نقطه‌ای است که به مراتب بالاتر از مقدار بهینه است. جایگزین‌های اخیر شامل استفاده از ستون‌های چند کانالی است. متاسفانه هیچ روش خاصی وجود ندارد که باعث کاهش قابل توجه زمان برای همه برنامه‌ها شود. با این حال، گاهی اوقات بیش از یک راه می‌تواند اتخاذ شود و هر کدام در نهایت نتایج مشابهی خواهند داشت. در ادامه، عوامل مربوط به روش GC برای جداسازی سریعتر ذکر شده‌است [1].
1-3- ستون‌ها
ستون‌های کوتاه با قطر معمولی یا کاهش یافته و پوشش داده شده با فاز ساکن مناسب در کاهش زمان آنالیز در نمونه‌های مختلف مؤثر بوده است و ستون‌های باریک برای GC سریع هستند. دو عامل زیر می‌تواند به راحتی با استفاده از روش آنالیز اصلاح شود به‌طوری که اثرات قابل توجهی بر قدرت تفکیک داشته باشد:
- عامل اول: دمای ستون را می‌توان بسته به محدوده فراریت ترکیب تنظیم کرد.
- عامل دوم: تغییر در طول ستون و یا استفاده از سرعت گاز حامل بالاتر، برای کاهش زمان آنالیز مفید است، گرچه کاهش آن بسته به نوع استفاده از ستون، متفاوت است.
ستون‌های متداول پر شده از زمان معرفی GC استفاده شده‌اند. این ستون‌ها، حاوی مقادیر بسیار زیاد ماده پارتیشن‌بندی و گاز حامل با ویسکوزیته کم و انتشار بالا، باعث بهبود 9 برابر در زمان مورد نیاز برای به‌دست آوردن یک جداسازی کروماتوگرافی را فراهم می‌کند.
ستون‌های میکرو پر شده، ستون‌های پر شده با قطر 0.5 تا 1 میلیمتر، با نسبت ذرات به قطر ستون کوچکتر از 1 به 5، از سال 1963 تاکنون استفاده شده‌است. استفاده از این نوع ستون به‌منظور افزایش سرعت GC توسط گالمیم در سال 1977، با استفاده از ستون اسفروسیل (دانه‌های سیلیکا کروی) گزارش شد که زمان آنالیز کوتاه را با یک عامل 2-5 بدون تغییر در سخت‌افزار فراهم می‌کند. عوامل متعددی مانند سرعت خطی گاز، قطر و طول ستون و اندازه ذرات را در این ستون‌ها می‌توانند تغییر کنند، بنابراین برای آنالیز سریع مورد توجه قرار می‌گیرند. مزایای این ستون‌ها عبارتند از: قابلیت تکثیر، سرعت جریان گاز حامل کم و راندمان بالا، در حالی که تعداد صفحات نظری در طول واحد بالا است، افت فشار بیش از حد نیست. از جمله معایب این ستون‌ها: به دلیل اینکه ستون‌ها به‌طور معمول در 11.16 اینچی در لوله‌های استیل پر می‌شوند و علاوه بر مشکل در پرشدن طول‌های طولانی (ft10<) امکان تعیین فضای خالی درون ستون وجود ندارد.
ستون‌های موئین (قطر 0.1 تا 1.0 میلیمتر) یا ستون‌های لوله‌ای باز پوشش داده شده در سال 1957 توسط گولای معرفی شدند. برای کاهش زمان آنالیز، عوامل قطر و طول ستون، ضخامت فیلم ثابت، مواد ستون، جریان گاز حامل و فشار مورد مطالعه و بهینه‌سازی قرار گرفتند. ستون‌های موئین به دلیل اینکه می‌توانند به‌عنوان جایگزینی مستقیم ستون پر شده، بدون تغییر در عوامل عملیاتی یا تهیه نمونه باشند به‌منظور استفاده‌های ترکیبی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مزایای آنها کاهش قابل توجهی در زمان آنالیز بدون تغییر اندازه نمونه است.
بعضی از معایب مانند تزریق بحرانی در ستون‌های باریک با این کاربرد ارتباط داده شده‌است، پهن شدن دنباله پیک با توجه به جریان کم در ستون (um 150>ID) در صورتی که حجم مرده در مقدار کم نگه داشته نشود به راحتی ظاهر می‌شود.
ستون‌های مولتی موئین (معمولا با 1 متر طول) به‌دلیل محدودیت‌های ستون‌های باریک معرفی شدند. این ستون‌ها به‌طور خاص افزایش ظرفیت نمونه را بدون آسیب رساندن به حساسیت ایجاد می‌کند. چنین ستون‌هایی با ترکیب مقداری از 900 مویرگ از 40um I.D در یک لوله شیشه‌ای تک ساخته شده‌است که راندمان بالا در محدوده سرعت جریان گسترده‌تر حفظ و در دمای پایین عمل کرده و در نتیجه آنالیزهای سریعتر را فراهم می‌کند. این ستون‌ها برای مخلوط نسبتا ساده که فقط تعداد صفحات کمتری نیاز دارند، مناسب هستند.
2-3- گاز حامل
هیدروژن باعث افزایش کارایی و وضوح در هنگام استفاده به‌عنوان گاز حامل می‌شود که یکی ازمهمترین مزایا در GC سریع است. دستگاه‌های GC امروزه دارای الکترونیکی بهتر و خطر احتمالی نشت بسیار پایین‌تر از قبل است. GC مدرن دارای گزینه حالت ذخیره کننده گاز است و می‌تواند درصورت کاهش ناگهانی فشار، گاز حامل را به‌طور خودکار خاموش کند.
سرعت گاز حامل بالا می‌تواند سرعت آنالیز را تا زمانی که سرعت افزایش طول ستون مورد نیاز را لغو نکند، بهبود یابد. به‌طور کلی، سرعت گاز حامل در جداسازی GC سریع 40 درصد بالاتر از مقدار بهینه است و 8 درصد آنالیز سریعتر می‌تواند به‌دست آید. با افزایش فشار/جریان به روش کنترل شده، زمان برای رسیدن به تعادل نمونه کاهش می‌یابد و نمونه از طریق ستون به آشکارساز توسط جریان سریع گاز حامل جاروب می‌شود. فشار/جریان می‌تواند به‌طور مستقل از درجه حرارت استفاده شود، یا هر دو می‌تواند به‌طور هم‌زمان برای آنالیز سریع استفاده شود. GC مدرن اجازه می‌دهد فشار برنامه‌ریزی جریان گاز حامل، برای کاهش زمان، به ویژه هنگامی که فاز مایع در ستون به حداکثر دمای کار خود رسیده باشد، مفید است. مزایای استفاده از دستگاه‌های کنترل فشار الکترونیکی قابل دسترس این است که اپراتور می‌تواند آن را تا فشار 10-12 بار که با بیشتر ستون‌های باریک سازگار است، بالا ببرد.
3-3- سیستم تزریق
4-3- کوره کروماتوگرافی
افزایش دما، هنگامی که با پیشرفت‌های متعدد موجود مانند تعویض نوع ستون و عوامل آن همراه می‌شود، راه دیگری برای کاهش زمان آنالیز است، برنامه‌ریزی دمای GC برای کنترل ستون از اوایل سال 1960 استفاده شده‌است. افزایش دما باعث می‌شود زمان صرف شده توسط نمونه در فاز مایع کاهش یافته که تعادل را به مرحله گاز تغییر می‌دهد و زمان آنالیز را کاهش می‌دهد. یک مشکل می‌تواند دمای شوینده بالاتر از پیک‌های مورد نظر باشد، به خصوص اگر سرعت خطی تنظیم نشده باشد. مزایای بیشتر را می‌توان هنگامی به‌دست آورد که علاوه بر گرم کردن، سیکل خنک کردن و حداکثر میزان گرم شدن مجاز و سرعت خنک شدن در سیستم خاص در نظر گرفته شود. سرعت خنک‌سازی/گرم شدن باید زمانی که عوامل اضافی برای GC سریع مورد استفاده قرار می‌گیرند، تنظیم شود.
به‌طور کلی برای جلوگیری از وضوح نامناسب، وضعیت ایده‌آل نگه داشتن نسبت سرعت برنامه/زمان بیرون رفتن به‌صورت ثابت است (یعنی حدود زمان بیرون رفتن/ ˚C10). کیتس و همکارانش، ستون مویینه ترموکروماتوگرافی پاسخ سریع را توسعه دادند که دارای پوششی نازک از یک ترکیب فلزی به کار برده شده در سطح بیرونی است. هنگامی که جریانی از طریق ستون عبور می‌کند، آن را گرم کرده و خیلی سریع خنک می‌شود. امروزه سیستم‌های تجاری موجود (به‌عنوان مثال، تشخیص گرمایی) با گرمای مقاومتی وجود دارند، ستون‌های موئینه توسط یک لوله فلزی مقاوم در برابر حرارت احاطه شده‌اند که باعث افزایش سریع در دما (تا 1200 درجه سانتی‌گراد) می‌شود و در عین حال خنک شدن سریع (حدود 300 تا 5 درجه سانتی‌گراد کمتر از 30 ثانیه) است. اتحادیه کاربید یک گواهی ثبت اختراع برای دستگاه و برنامه‌های کاربردی برای کروماتوگرافی گازی سریع دریافت کرد. در این دستگاه از اتصالات کم حجم، انژکتورهای با سرعت بالا و آشکارسازها، یک برنامه کلی دمایی سریع و یک سیستم جمع‌آوری اطلاعات با سرعت بالا استفاده شده است. برنامه‌ریزی دما سریع کلی می‌تواند به‌طور سریع ستون را گرم و سرد کند به طوری که برای رسیدن به آنالیز ترکیبات که تفاوت نقطه جوش به‌عنوان مثال، دمای 250 درجه سانتی‌گراد کمتر از 2 دقیقه و یا احتمالا کمتر از یک برساند.
5-3- آشکارسازها
آشکارساز یونیزاسیون شعله یکی از حساس‌ترین آشکارسازهای GC برای هیدروکربن‌ها محسوب می‌شود و دارای محدوده خطی 6 یا 7 مرتبه از بزرگی (106 تا 107) و حد تشخیص پایین در دامنه پیکوگرم یا فمتوگرم است. کروماتوگرافی FID به‌طور گسترده‌ای و موفقیت‌آمیز سریع است، بیشتر پیک‌ها در هر واحد زمان، با فرکانس نمونه‌گیری بالا از آشکارساز، برای ارائه نقاط کافی در نقطه اوج برای نمایش دقیق، تولید می‌شوند. برای جلوگیری از مشکلات بین خروج ستون و شعله، درصورت وجود، یک سرعت جریان کمکی آرام نسبتا بالا توصیه می‌شود. طرح‌های مدرن بیشتر دیجیتال هستند و میزان دریافت اطلاعات تا سرعت‌های بالا تا Hz200 را اجازه می‌دهد، حتی برای GC بسیار سریع موثر است.
برای ترکیبات هالوژنی، آشکارساز گیرانداز الکترونی بیشتر به‌عنوان آشکارساز انتخاب شده‌است. آشکارسازهای هدایت حرارتی می‌تواند با حجم بسیار کم سلول تولید شود؛ حجم سلول آشکارسازها در کروماتوگرافی‌های قابل حمل تنها چند نانولیتر است. یک آشکارساز مهم و به سرعت در حال رشد MS است که به‌طور عمده برای شناسایی آنالیت و تایید استفاده می‌شود، تشخیص توسط MS به‌خصوص اگر با روش‌های بدون پیچیدگی ترکیب شود به معنای کاهش زمان آنالیز است. چندین نوع از MS برای اتصال به GC در دسترس هستند؛ اگر تشخیص سریعتر مورد نیاز باشد، MS بدون اسکن، مانند آنالیزور زمان پرواز جایگزینی مناسب است.
4- کاربرد آنالیز متیل استر اسید چرب
علاقه به آنالیز سریع GC از FAME در روغن‌های خوراکی مختلف و یا بافت‌های زیستی اخیرا افزایش یافته است. خلاصه‌ای از مناسب‌ترین گزارش‌های منتشر شده در این زمینه در جدول (1) ارائه شده‌است. پیشرفت اخیر، توسعه فرآیند آماده‌سازی FAME به‌صورت خودکار همراه با آنالیز GC سریع در سال 2008 بوده است. این روش توان کافی برای آنالیز نمونه‌های پلاسما یا خون از مطالعات گسترده بالینی را فراهم می‌کند و در واقع نسخه‌ای بهبود یافته از روش اصلی توسعه یافته توسط همان گروه است که در سال 2005 منتشر شده‌است. استفاده از این روش برای بررسی وضعیت اسید چرب اشباع نشده در گروه‌های بزرگ استفاده شده‌است. در این روش، نمونه پلاسما به‌طور مستقیم بدون استخراج لیپید مورد بررسی قرار می‌گیرد. ربات حمل واکنش، استخراج متیل استر و غلظت نمونه را ترک می‌کند، نمونه را در نمونه‌برداری خودکار GC آماده برای تزریق برای آنالیز GC سریع قرار می‌دهد. مدت زمان آنالیز GC سریع حدود 6 دقیقه است و نویسندگان ادعا می‌کنند که این روش اجازه می‌دهد 200 نمونه در روز آنالیز شود.
جدول (1): ستون/برند/زمان/ شناسایی اسیدهای چرب.
| ردیف | ستون | زمان آنالیز | گاز حامل | فشار (kPa) | جداسازی اسید چرب | نمونه آنالیز شده |
| 1 | BPX-70 (10 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) | min 5 | H2 | 44 FAME مختلف 4:0 تا n -322:6 |
چربی شیر، کره کاکائو، روغن ماهی تن | |
| 2 | DB-FFAP (15 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) | min 6 | H2 | 7/344 | 22 FAME مختلف 14:0 تا n-322:6 |
استاندارد اسید چرب، نمونه پلاسما |
| 3 | VF-23 ms (15 m×0.15 mm×0.15 µm) | min 7 | He | 19 FAME مختلف 16:0 تا n-9 24:1 |
||
| 4 | 10 m×0.1 mm I.D. capillaries, 0.1 mm I.D. polar column segment (2 m), very fast GC | min 2 | H2 | روغن کبد ماهی کد | ||
| 5 | VF-23 ms (10 m×0.10 mm I.D. ×0.1 µm) ) |
min 4 | H2 | 428 | 25 FAME مختلف 14:0 تا n-322:6 |
پلاسما انسان اسپایک شده با PC |
| 6 | Omegawax 250 (15 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) | min 2 | H2 | 6/437 | 22 FAME مختلف 14:0 تا n-322:6 |
روغن کبد ماهی کد |
| 7 | DB-FFAP (15 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) |
min 8 | H2 | 7/344 | 26 FAME مختلف 14:0 تا n-322:6 |
پلاسما |
| 8 | Supelcowax-10 (10 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) | min 3 | H2 | 5/414 | 44 FAME مختلف 4:0 تا n -322:6 |
روغن ماهی، کره، چربی خوک، چربی نهنگ، ذرت، بادام زمینی، زیتون، کلزا، آفتابگردان، سویا |
| 9 | BPX-70 (10 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) |
min 3 | He | 5/560 | 37 FAME مختلف 12:0 تا n -322:6 |
روغن ماهی (ساپلکو 37 اسید چرب)، C13 AS I.S. |
| 10 | Supelcowax-10 (10 m×0.1 mm I.D. ×0.1 µm) | min 13 | H2 | 5/414 | 44 FAME مختلف 4:0 تا n -322:6 |
کره، روغن خوک، چربی نهنگ، آفتاب گردان، سویا، جگر، روغن ماهی |
آنالیز GC بسیار سریع از نمونه‌های روغن کبد ماهی کد با استفاده از ستون قطبی 2 متر با I.D. 0.1 میلیمتر توسط ترانچیا و همکارانش در سال 2008 گزارش شد. با استفاده از این مجموعه، نویسندگان توانستند نمونه را در 1.45 آنالیز کنند، در حالی که با ستون 10 متری که دارای یک مرحله فاز ساکن مشابه بود، زمان اجرا 2 دقیقه بود. نتایج مشابهی توسط موندلو و همکاران (2006) به‌دست آمد که FAME از لوریک (0: 14) تا داکزا هگزا دکانوئیک اسید (22:6n-3, DHA)، در 2 دقیقه جدا شد.
بوندیا-پونز و همکارانش (2004) جداسازی سریعتری را با افزایش سرعت یک عامل 5 انجام دادند، در مقایسه با GC معمولی که در 16 دقیقه انجام شد. مخلوطی از روغن ماهی با استاندارد داخلی برای تهیه و تأیید روش، مورد استفاده قرار گرفت. نمونه‌های پلاسما سپس مورد آنالیز قرار گرفتند و 37 اسید چرب در 3/2 دقیقه شناسایی شدند. همان روش برای آنالیز فسفولیپیدهای پلاسما با ترکیبی از روش‌های سریع GC استخراج فاز جامد مورد استفاده قرار گرفت که در آن 3.8 دقیقه 25 اسید چرب آنالیز شد. موندلو و همکارانش انواع مختلفی از نمونه‌ها (روغن ماهی، کره، چربی خوک، چربی نهنگ، ذرت، بادام زمینی، زیتون، کلزا، آفتابگردان، سویا) را آنالیز و زمان آن را در حدود 9/2 دقیقه گزارش کردند. در کارهای GC سریع قبلی، زمان به‌طور قابل توجهی توسط عامل 5 کاهش یافت، زمان GC معمولی (70 دقیقه) و GC سریع (15 دقیقه) مقایسه شد، اگر چه زمان آنالیز هنوز هم به‌طور قابل توجهی طولانی‌تر از روش مورد استفاده در 2004 بود. مجموعه‌ای از اسیدهای چرب از تمام نمونه‌های مورد آنالیز شناسایی شد، با اینکه در هنگام آنالیز نمونه‌های کره هیچ فاز زنجیره‌ای طولانی حل نشده بود. GC سریع نیز برای آنالیز ترکیب اسید چرب روغن‌های ضروری، سرم انسان، و اندازه‌گیری ایزومرهای متصل شده اسید لینولئیک در پلاسمای انسانی به کار می‌رود [2].
GC سریع می‌تواند برای جدا کردن مخلوط‌های متیل استر اسیدهای چرب پیچیده که معمولا با استفاده از GC معمولی به‌دست می‌‌آید، استفاده شود. بیشتر مخلوط‌های متیل استر اسیدهای چرب پیچیده از نمونه‌های لیپید حیوانی به‌دست می‌آیند و بیشترین موارد آن به‌عنوان مثال، شیر حیوانات، روغن دریایی یا نمونه‌های استخراج شده چربی از مغز است. برای به تصویر کشیدن نتایج معمولی که می‌توان با استفاده از GC سریع به‌دست آورد، ما لیپید‌های مغز موش را به 5 قسمت اصلی لیپید قطبی تقسیم کردیم: فسفاتیدیلتانولامید، فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل سرین، فسفاتیدیل نواستول و اسپینگومیلین. این قسمت از لیپیدها با استفاده از روش‌های کنونی متیله شده و با GC سریع مورد بررسی قرار گرفتند که توسط دستیلیت و کروز-هرناندز شرح داده شده‌است. جداسازی به‌دست آمده در شکل‌های (1) تا (3) ارائه شده‌است [3].
5- شبکه آزمایشگاهی فناوری راهبردی
| نام دستگاه |
| دستگاه کروماتوگراف گازی |
پیشرفت‌های زیادی در GC سریع، چه در ابزار یا هر جزء (به‌عنوان مثال، ستون‌ها، انژکتورها، آشکارسازها و غیره)، صورت گرفته و به آنالیز سریعتر کمک کرده‌اند بدون اینکه به تفکیک‌پذیری و جداسازی کروماتوگرافی آسیب برسانند. ستون‌های GC سریع با کاهش I.D. و پوشش‌های مختلفی از فازهای ثابت در حال حاضر در دسترس هستند که امکان تبدیل تقریبا تمام روش‌های معمول را می‌دهد. در نمونه‌های زیستی و غذایی، لیپیدها همیشه حاوی طیف وسیعی از اسیدهای چرب هستند که معمولا به‌عنوان مشتقات متیل استر با استفاده از GC در ستون‌های قطبی تجزیه می‌شوند. مثال آنالیز سریع FAME که در این مقاله ارائه شده نشان می‌دهد که GC سریع می‌تواند بدون آسیب رساندن به کیفیت جداسازی GC مورد استفاده قرار گیرد.
منابـــع و مراجــــع
