Kolumnowa chromatografia cieczowa w badaniach biomedycznych 1600-BM12KCHC-2

Chromatografia cieczowa stanowi potężne i bardzo często używane narzędzie w badaniach biomedycznych. Jako technika separacyjna stanowi ona podstawę różnych metod izolacji biomolekuł np. białek, kwasów nukleinowych, sacharydów, lipidów, tysięcy związków drobnocząsteczkowych, etc. Dzięki metodom chromatograficznym dysponujemy możliwościami wyizolowania obiektu badań biomedycznych z wyjątkowo złożonych mieszanin związków, jakimi są homogenaty tkanek, lizaty komórkowe, płyny fizjologiczne, wydzieliny i wydaliny ustrojowe. W swej najbardziej zaawansowanej technicznie formie, zwanej wysokosprawną chromatografią cieczową, pozawala ona na bardzo precyzyjne oznaczanie ilościowe najróżniejszych chemicznych składników żywych organizmów, a także aktywności licznych enzymów katalizujących większość procesów metabolicznych. Świadomość preparatywnego i analitycznego potencjału licznych odmian chromatografii cieczowej oraz umiejętność ich praktycznego zastosowania stanowi ogromną zaletę pracownika podejmującego samodzielną pracę badawczą. Zadaniem wykładu fakultatywnego jest wprowadzenie słuchaczy w rozległą tematykę praktyki chromatograficznej i wdrożenie do samodzielnych prób stosowania chromatografii podczas realizacji własnych zadań badawczych.

Zakres tematów:
1. Istota procesu chromatograficznego i podstawowe pojęcia z zakresu chromatografii
1.1. Ogólna definicja procesu chromatograficznego z uwzględnieniem podstawowych pojęć:
1.2. Ogólny podział metod chromatograficznych ze względu na stan skupienia fazy stacjonarnej i fazy ruchomej:
1.3. Ogólna charakterystyka kolumnowej chromatografii cieczowej (KCC), szkic stuletniej historii jej rozwoju i zastosowań oraz wstępna charakterystyka współczesnych, naukowych i technologicznych zastosowań KCC (zastosowania preparatywne i analityczne).
2. Podstawowe instrumentarium stosowane w klasycznej (niskociśnieniowej) chromatografii cieczowej i jego działanie
2.1. Rodzaje i konstrukcja klasycznych kolumn chromatograficznych
2.2. Wężyki chromatograficzne i ich łączenie:
2.3. Rezerwuary eluentów i mieszacze gradientów:
2.4. Ogólne zasady dotyczące chemicznej i biologicznej czystości eluentów oraz sposoby ich kondycjonowania
2.5. Sposoby nanoszenia mieszanin na klasyczne kolumny chromatograficzne
2.6. Konstrukcja, zasada działania i sposób użycia kolektora frakcji w zestawie chromatograficznym
2.7. Sposoby wykrywania obecności rozdzielanych związków chemicznych we frakcjach chromatograficznych i wykreślanie chromatogramów
2.8. Omówienie możliwości rozbudowy podstawowych zestawów do klasycznej KCC o pompy perystaltyczne i detektory chromatograficzne różnych typów
3. Rodzaje kolumnowej chromatografii cieczowej w zależności od typów oddziaływań pomiędzy nośnikiem chromatograficznym a chromatografowanymi związkami chemicznymi
3.1. Mikroskopowa struktura nośników chromatograficznych stosowanych w KCC i jej znaczenie dla sprawności (rozdzielczości) chromatografii:
3.2. Chromatografia jonowymienna
3.3. Chromatografia hydrofobowa
3.4. Sączenie molekularne (chromatografia żelowa, chromatografia na sitach molekularnych)
3.5. Chromatografia powinowactwa
3.6. Chromatografia podziałowa z normalnym i odwróconym układem faz
4. Podstawy wysokosprawnej chromatografii cieczowej (High-performance liquid chromatography - HPLC)
4.1. Zasadnicze cechy odróżniające HPLC od tradycyjnej KCC:
4.2. Wymogi dotyczące stopnia czystości solwentów i składników eluentów oraz metody ich kondycjonowania
4.3. Budowa, działanie i podstawowe cechy pomp HPLC
4.4. Dozowniki próbek stosowane w HPLC i ich działanie
4.5. Rodzaje i budowa kolumn stosowanych w HPLC
4.6. Budowa, funkcja i działanie pieców (termostatów) do kolumn HPLC
4.7. Podstawowe typy detektorów stosowanych w układach HPLC i zasady ich działania (detektory UV-VIS, refraktometryczne, fluorymetryczne, elektrochemiczne, konduktometryczne, masowe)
4.8. Kryteria doboru rodzaju detektora (lub zestawu detektorów) do konkretnych zadań analitycznych realizowanych za pomocą HPLC
4.9. Reguły i procedury ilościowego oznaczania związków chemicznych rozdzielanych za pomocą HPLC
4.10. Zadania komputera i oprogramowania chromatograficznego, jako jednostki sterującej i synchronizującej pracę podzespołów HPLC oraz jako systemu akwizycji i obróbki danych chromatograficznych
4.11. Omówienie przykładowych oznaczeń ilościowych prowadzonych za pomocą HPLC z użyciem najpopularniejszych kolumn analitycznych z wypełnieniem typu C18 (chromatografia podziałowa z odwróconym układem faz na nośniku oktadecylosilanowym)