Хроматография: история открытия и развития
06.09.2020
Отцом хроматографического разделения признается русский ученый Михаил Семенович Цвет. В 1900 году он провел опыт по очистке хлорофилла, что и заложило основы хроматографии. Эксперимент заключался в следующем: экстрагированный хлорофилл (толченые листья с эфиром) ученый вводил в трубку с толченым мелом. В верхней части трубки образовалась зона, окрашенная в зеленый цвет. М.С. Цвет промывал колонку растворителем (бензолом). Предполагалось, что зеленый очищенный хлорофилл выйдет из другого конца трубки. Но вместо этого, ученый получил 7 разных зон, окрашенных в разные оттенки. М.С. Цвет приписал каждую зону к определенному компоненту хлорофилла, в чем был абсолютно прав. Ученый назвал этот метод хроматография (от греч. «хром» — цвет, «граф» — писать). 21 марта 1903 года в публикациях Варшавского университета появилась программная статья М.С. Цвета «О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу». Эту дату можно назвать днем рождения хроматографической науки, поскольку именно тогда были заложены основы методологии. В 1907 году опыт демонстрировали членам Немецкого Ботанического общества.
До 30-х годов 20 века способ разделения применялся очень мало, поэтому о его развитии не могло быть и речи. Но в 1931 году о нем вновь заговорили. Немецкий ученый Р. Кун в стенах Гейдельбергского университета выделил хроматографическим способом альфа и бета каротин из сырого каротина. За это Р. Куну присудили Нобелевскую премию в 1939 году.
1938 г. (Н.А. Измайлов, М.С. Шрайбер) - Создание тонкослойной хроматографии. Разделение алкалоидов, содержащихся в лекарственных растениях, на стеклянной пластинке с незакрепленным слоем оксида алюминия.
Стремление расширить возможности хроматографического метода, добиться большей эффективности разделения привело английских биохимиков Мартина и Синга в 1941 году к созданию распределительного варианта хроматографии, получившего название жидкость-жидкостной хроматографии. В отличие от применявшихся ранее адсорбционных хроматографических колонок, разделение на которых обусловливалось различием адсорбции компонентов жидкой фазы на твердом адсорбенте, Мартин и Синг описали новый тип хроматографических колонок, заполняемых силикагелем, смоченным водой. Силикагель здесь играет роль лишь носителя, а разделение связано с различным распределением анализируемых соединений между двумя жидкими фазами: водой, неподвижно закрепленной на силикагеле, и растворителем, не смешивающимся с водой. За открытие ученые впоследствии получат Нобелевскую премию.
В 1944 году Констоном, Гордоном, Мартином и Сингом был предложен метод «бумажной хроматографии». С помощью него ученые разделили смеси аминокислот. Бумажная хроматография будет активно использоваться следующие 10лет пока ее не заменит тонкослойная хроматография.
Немецкий ученый Г.Шваб считается основателем ионообменной хроматографии. Огромную роль в развитии направления сделали советские ученые Е.Н. Гапона и Т.Б. Гапона, которые провели хроматографическое разделение смеси ионов в растворе (совместно с Ф.М. Шемякиным, 1947).
1952 г. - А.Т. Джеймс, А.Дж. П. Мартин создание газо-жидкостной хроматографии. Британский ученые предложили вариант разделения, основанный на распределении веществ разделяемой смеси между жидкостью и газом. Они успешно проанализировали смеси алифатических кислот и аминов.
1956 г. - С. Мур, В.Х. Штейн создание аминокислотного анализатора, работающего по принципу ионообменной хроматографии.
Исключительное значение имело создание сотрудником фирмы "Перкин-Эльмер" М. Голеем (США) капиллярного варианта хроматографии (1956-1958 г.), при котором неподвижная фаза наносится на внутренние стенки капиллярной трубки, что позволяет анализировать микроколичества многокомпонентных смесей.
На рубеже 60-70-х годов прошлого века резко возрос интерес к жидкостной хроматографии. Разработка надежных и высокоточных по расходу подвижной фазы насосов высокого давления позволило реализовать высокоэффективную жидкостную хроматографию (HPLC). Вначале ее так и называли «жидкостной хроматографией высокого давления». В начале XXI века появились высокоточные насосы, способные работать при давлениях порядка 3000 бар, что дало толчок к развитию «ультраэффективной жидкостной хроматографии» (UPLC).
1962 г. - Е. Клеспер, А.Х. Корвин зарождение сверхкритической флюидной хроматографии. Вид элюентной хроматографии, в которой в качестве основного компонента подвижной фазы используется вещество в сверхкритическом или околокритическом состоянии.
1968-1970 гг. - В.А. Даванков создание хиральной хроматографии. Метод разделения оптических изомеров на хиральных неподвижных фазах.
Развитие хроматографии не останавливается. Разрабатываются новые технологии, колонки, детекторы позволяющие улучшить существующие методы исследований и разрабатывать новые. Те задачи, которые еще 10-20 лет не решались с использованием хроматографических методов сейчас используют исключительно хроматографию. Комбинация хроматографии с масс-спектрометрией решила многие аналитические задачи. Хроматография заняла очень важную часть во многих отраслях человечества.
Команда Хроматограф.ру любит и занимается хроматографией, разделяющую молекулы, но объединяющую людей. Если у Вас возникли вопросы, обязательно свяжитесь с нами.
