Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) последние три десятилетия развивается особенно интенсивно. Это связано с ее поистине неограниченными возможностями быстрого и качественного разделения сложнейших смесей веществ различной природы, высокой чувствительностью детектирования, малыми временными и трудовыми затратами на один эксперимент.
Эти, далеко не все перечисленные положительные качества сделали этот наиболее универсальный метод разделения и анализа чрезвычайно востребованным и популярным во многих отраслях научных и технологических исследований. Без использования ВЭЖХ сложно себе представить успешную работу специалистов в фармакологии и медицине, пищевой и легкой промышленности, а также многих других областях.
Однако, наряду с позитивными моментами столь широкого распространения ВЭЖХ, как аналитического метода, нельзя не отметить некоторые связанные с этим проблемы. Если раньше развитием и совершенствованием методов жидкостной хроматографии занимался довольно узкий круг хроматографистов-профессионалов, то сейчас, ввиду своих профессиональных интересов и обязанностей, в той или иной мере ВЭЖХ вынуждены заниматься специалисты абсолютно разного профиля и квалификации, которые и составляют основную массу прикладников-пользователей этого метода.
Далеко не всегда эти специалисты имеют соответствующее образование и навыки для эффективного использования жидкостной хроматографии, одного из самых простых - по заложенному в него принципу, но, пожалуй, по реализации - наиболее сложного из всех аналитических методов.
Ситуация усугубляется тем, что ВЭЖХ - довольно молодой метод и его развитие далеко не закончено. Достаточно быстро меняется оборудование и материалы для его реализации, столь же стремительно совершенствуются методические приемы проведения хроматографического эксперимента. Все эти новшества просто невозможно учесть во вновь создаваемых методиках хроматографического анализа.
Наибольшие изменения в процессе совершенствования ВЭЖХ претерпели сорбенты. Возникшие в начале развития метода технические сложности, связанные с использованием высоких давлений, обусловленных малыми размерами частиц сорбентов, давно и вполне успешно преодолены. Путем проб и ошибок исследователи пришли к оптимальному виду сорбента, наиболее полно удовлетворяющему жестким требованиям ВЭЖХ при их приемлемой стоимости. В настоящий момент – это большей частью - силикагели, как неизмененные, так и с различными типами предварительной химической модификации поверхности.
Фирмами, производящими хроматографические материалы, предлагается также достаточно большой ассортимент ВЭЖХ-сорбентов на основе новых материалов, которые избавлены от некоторых недостатков силикагеля. В частности, все больше внедряются в практику ВЭЖХ углеродные и полимерные сорбенты. Тем не менее, эти материалы имеют ряд своих существенных недостатков, а потому, по сравнению с силикагелем, доля такого рода сорбентов, использующихся в хроматографической практике до сих пор невелика.
Несмотря на то, что методы предварительной химической модификации поверхности силикагеля непрерывно совершенствовались и позволяют сейчас получить поверхность практически с любыми свойствами, по своей сути – многие новые сорбенты остаются химически модифицированным силикагелем, которому, к сожалению, присущ ряд практически неустранимых традиционными методами недостатков.
Кроме того, основной проблемой применения в практике ВЭЖХ даже простых, немодифицированных силикагелей является невоспроизводимость их хроматографических свойств, еще более характерная для сорбентов с привитыми фазами. Новые типы ВЭЖХ-сорбентов, к сожалению, так же не избавлены от этого недостатка.
Отсутствие же объективного общепринятого критерия оценки степени различия хроматографически значимых свойств применяемых сорбентов, не позволяет априори проводить корректировку условий разделения.
Такая ситуация существенно затрудняет стандартизацию условий хроматографического разделения при создании заведомо воспроизводимых и надежных методик ВЭЖХ-анализа, входящих в состав различной нормативно-технической документации. А надежность результатов таких анализов иногда определяет весьма важные показатели качества самой разнообразной продукции, от которых порой зависит здоровье и даже жизнь многих людей.
Все эти аспекты до сих пор делают практическую хроматографию не столько наукой, сколько - искусством, хоть и основанным на научных принципах. При выборе условий разделения, хроматографисту зачастую приходится гораздо в большей степени руководствоваться своей интуицией и опытом, нежели некими априорными знаниями. Действительно, успех определения и метрологические характеристики анализа в большинстве физико-химических методов напрямую зависят от уровня используемого оборудования, и только в хроматографии уже давно никого не удивляет ситуация, когда более опытный специалист, располагая только морально устаревшим хроматографом, может добиться значительно лучших результатов, чем начинающий аналитик на самом современном и совершенном приборе.
Такое положение дел в немалой степени обусловлено теми многочисленными степенями свободы, которые доступны хроматографисту для существенного изменения параметров хроматографического разделения.
Основная часть методических приемов, призванных направленно изменить свойства хроматографической системы, достаточно давно известна, подробно описана и систематизирована. Тем не менее, многие пользователи ВЭЖХ, особенно начинающие, до сих пор доходят до них лишь методом проб и ошибок, постигая эти закономерности ценой непроизводительно затраченного времени (своего и приборного), а порой - и исправности дорогостоящего хроматографического оборудования.
Так, в частности, в практике хроматографии достаточно давно применяется целый ряд методических приемов, призванных улучшить делящие свойства хроматографической системы, известные как динамическое (адсорбционное, in situ) модифицирование сорбентов. На сегодняшний день, как видится, - это основной инструмент оптимизации свойств ВЭЖХ-сорбентов за счет изменения характеристик их поверхности, использование которого может в некоторой степени снять проблемы с реализацией на конкретном хроматографическом оборудовании описанных в литературе и нормативных документах методик разделения и анализа.
Кроме того, динамическое модифицирование способно значительно расширить область применения неизмененного силикагеля и заменить им в ряде случаев обращенно-фазовые сорбенты. При этом возможно придание поверхности сорбента практически любых свойств, в том числе и труднодоступных для предварительно модифицированных силикагелей.
Учитывая, что силикагель - самый дешевый и распространенный сорбент, а воспроизводимость свойств поверхности немодифицированных силикагелей несколько выше, чем у силикагелей с привитыми фазами, в некоторой мере снимается и проблема плохой повторяемости хроматографического эксперимента.
Следует признать, что в любой многопрофильной аналитической лаборатории перечень используемых методов анализа далеко не ограничивается только хроматографическими. В этом случае знание основных закономерностей и режимов ВЭЖХ может оказать неоценимую услугу при разработке методов пробоподготовки, базирующихся на твердофазной экстракции (ТФЭ), основанной также на принципах колоночной жидкостной хроматографии. Внедрение этого прогрессивного метода очистки и концентрирования аналитов из жидких проб позволяет существенно сэкономить время персонала, реактивы и приборный ресурс используемого оборудования. Поэтому, этот аспект применения жидкостной хроматографии также очень важен, а варианты его практического использования заслуживают обстоятельного обсуждения.
Исходя из изложенного, далее будет предложен максимально краткий и компилятивный вариант описания закономерностей хроматографического разделения и набора методических приемов, достаточных практически для любого уровня воздействия на хроматографическую систему, необходимого для решения большинства прикладных хроматографических задач.
