КАПИЛЛЯ́РНАЯ ХРОМАТОГРА́ФИЯ

КАПИЛЛЯ́РНАЯ ХРОМАТОГРА́ФИЯ, ме­тод раз­де­ле­ния, иден­ти­фи­ка­ции, ко­ли­че­ст­вен­но­го оп­ре­де­ле­ния и фи­зи­ко-хи­мич. ис­сле­до­ва­ния ве­ществ; ва­ри­ант ко­ло­ноч­ной хро­ма­то­гра­фии, в ко­то­ром для раз­де­ле­ния сме­сей со­еди­не­ний ис­поль­зу­ют­ся ко­лон­ки ма­ло­го диа­мет­ра. В га­зо­вой хро­ма­то­гра­фии (ГХ) ко­лон­ки ма­ло­го диа­мет­ра впер­вые бы­ли пред­ло­же­ны А. Мар­ти­ном в 1956 и реа­ли­зо­ва­ны швейц. хи­ми­ком М. Го­ле­ем в 1957–58; в жид­ко­ст­ной хро­ма­то­гра­фии (ЖХ) при­ме­не­ние ко­ло­нок ма­ло­го диа­мет­ра опи­са­но Дж. Но­та, Дж. Ма­ри­но, В. Буо­но­ко­ре, А. Бал­лио в 1970 (США). Внутр. диа­метр ис­поль­зуе­мых ко­ло­нок со­став­лял 1–2 мм. Ко­лон­ки та­кого диа­мет­ра на­зы­ва­ют мик­ро­ко­лон­ка­ми, «ка­пил­ляр­ны­ми» на­зы­ва­ют ко­лон­ки с диа­мет­ром ме­нее 0,5 мм. Обыч­но для ру­тин­но­го ана­ли­за и в ГХ, и в ЖХ ис­поль­зу­ют ко­лон­ки диа­мет­ром ок. 0,1 мм. Опи­са­ны, но из-за тех­нич. слож­но­стей не по­лу­чи­ли ши­ро­ко­го рас­про­стра­не­ния ко­лон­ки диа­мет­ром 0,025 мм для ГХ и 0,005 мм для ЖХ.

Ста­цио­нар­ная фа­за в ка­пил­ляр­ных ко­лон­ках фор­ми­ру­ет­ся ли­бо пу­тём за­пол­не­ния все­го внутр. объ­ё­ма ко­лон­ки гра­ну­ли­ро­ван­ным или мо­но­лит­ным сор­бен­том (за­пол­нен­ные ко­лон­ки), ли­бо пу­тём на­не­се­ния плён­ки жид­кой не­под­виж­ной фа­зы или тон­ко­го слоя ад­сор­бен­та толь­ко на стен­ки ка­пил­ля­ра (по­лые ко­лон­ки). За­пол­нен­ные ко­лон­ки ис­поль­зу­ют­ся гл. обр. в ЖХ и сверх­кри­тич. хро­ма­то­гра­фии (СКХ), по­лые – в ГХ. Ми­ним. зна­че­ние ВЭТТ (вы­со­та, эк­ви­ва­лент­ная тео­ре­тич. та­рел­ке) для по­лых ка­пил­ляр­ных ко­ло­нок при­мер­но рав­но диа­мет­ру ка­пил­ля­ра, т. е. эф­фек­тив­ность ко­лон­ки диа­мет­ром 0,1 мм не пре­вы­ша­ет 10³ тео­ре­тич. та­ре­лок на 1 м. Од­на­ко низ­кое со­про­тив­ле­ние по­то­ку га­за-но­си­те­ля в по­лых ка­пил­ляр­ных ко­лон­ках по­зво­ля­ет ис­поль­зо­вать в ГХ ко­лон­ки очень боль­шой дли­ны (100 м и бо­лее); в ре­зуль­та­те сум­мар­ная эф­фек­тив­ность раз­де­ле­ния дос­ти­га­ет очень вы­со­ких зна­че­ний – 10⁶ тео­ре­тич. та­ре­лок и бо­лее. В ЖХ ли­ней­ная ско­рость под­виж­ной фа­зы на­мно­го ни­же, чем в ГХ, и ис­поль­зо­ва­ние длин­ных ко­ло­нок при­во­дит к не­при­ем­ле­мой про­дол­жи­тель­но­сти ана­ли­за. Ис­поль­зуе­мые в ЖХ и СКХ за­пол­нен­ные ка­пил­ляр­ные ко­лон­ки обыч­но име­ют дли­ну 0,5–1,0 м. Эф­фек­тив­ность за­пол­нен­ных ко­ло­нок оп­ре­де­ля­ет­ся ка­че­ст­вом за­пол­не­ния (упа­ков­ки) и раз­ме­ром час­тиц сор­бен­та. Ми­ним. зна­че­ние ВЭТТ для за­пол­нен­ных ко­ло­нок при­мер­но рав­но двум диа­мет­рам час­тиц сор­бен­та, т. е. для ко­ло­нок, за­пол­нен­ных, напр., час­ти­ца­ми раз­ме­ром 0,005 мм, ВЭТТ со­став­ля­ет ок. 0,01 мм, что со­от­вет­ст­ву­ет эф­фек­тив­ности по­ряд­ка 10⁵ тео­ре­тич. та­ре­лок на 1 м. Из-за ма­лых раз­ме­ров ка­пил­ляр­ных коло­нок объ­ём ана­ли­зи­руе­мой про­бы дол­жен быть дос­та­точ­но ма­лым, что­бы из­бе­жать пе­ре­груз­ки ко­лон­ки (по­те­ри раз­де­ли­тель­ной спо­соб­но­сти). Сле­до­ва­тель­но, в К. х. долж­ны быть ис­поль­зо­ва­ны вы­со­ко­чув­ст­вит. ме­то­ды де­тек­ти­ро­ва­ния: масс-спек­тро­мет­ри­че­ские, пла­мен­но-ио­ни­за­ци­он­ные, флуо­рес­цент­ные и др. В тех слу­ча­ях, ко­гда не­об­хо­ди­мо раз­де­ле­ние проб боль­шо­го объ­ё­ма, ис­поль­зу­ют за­пол­нен­ные ко­лон­ки или по­ли­ка­пил­ляр­ные ко­лон­ки; по­след­ние пред­став­ля­ют со­бой пу­чок ка­пил­ляр­ных ко­ло­нок, со­еди­нён­ных в еди­ную мно­го­ка­наль­ную ко­лон­ку.

Пре­иму­ще­ст­ва ис­поль­зо­ва­ния ка­пил­ляр­ных ко­ло­нок в ГХ за­клю­ча­ют­ся в зна­чит. уве­ли­че­нии сум­мар­ной эф­фек­тив­но­сти раз­де­ле­ния, по­вы­ше­нии экс­пресс­но­сти ана­ли­за и сни­же­нии объ­ё­ма ана­ли­зи­руе­мой про­бы. К. х. ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся для ана­ли­за неф­ти и неф­те­про­дук­тов, осн. за­гряз­ни­те­лей ок­ру­жаю­щей сре­ды, пи­ще­вых, фар­ма­цев­тич. и био­ло­гич. объ­ек­тов. В ЖХ при­ме­не­ние ка­пил­ляр­ных ко­ло­нок по­зво­ля­ет про­во­дить ана­ли­зы мик­ро­ко­ли­честв про­бы (напр., со­дер­жи­мо­го од­ной жи­вой клет­ки), по­это­му ка­пил­ляр­ную ЖХ ис­поль­зу­ют для рас­шиф­ров­ки ге­но­ма че­ло­ве­ка, ре­ше­ния за­дач про­те­о­ми­ки и пр. В СКХ ка­пил­ляр­ные ко­лон­ки при­ме­ня­ют для изу­че­ния труд­но­ле­ту­чих объ­ек­тов, ана­лиз ко­то­рых не­воз­мож­но про­вес­ти ме­то­да­ми ГХ. Фор­мат ка­пил­ляр­ных ко­ло­нок и в ГХ, и в ЖХ по­зво­ля­ет лег­ко со­че­тать их с наи­бо­лее совр. и ин­фор­ма­тив­ны­ми ме­то­да­ми де­тек­ти­ро­ва­ния, в т. ч. с масс-спек­тро­мет­ри­ей с ин­дук­тив­но свя­зан­ной плаз­мой, а так­же про­во­дить мно­го­мер­ное раз­де­ле­ние с ис­поль­зо­ва­ни­ем ко­ло­нок, со­дер­жа­щих раз­ные ста­цио­нар­ные фа­зы. Пи­ко­вая ём­кость при дву­мер­ном хро­ма­то­гра­фич. раз­де­ле­нии на ка­пил­ляр­ных ко­лон­ках дос­ти­га­ет не­сколь­ких ты­сяч, что по­зво­ля­ет изу­чать со­став слож­ных мно­го­ком­по­нент­ных сме­сей, та­ких как нефть или био­ло­гич. жид­ко­сти.