100. VÝROČÍ OBJEVU CHROMATOGRAFIE život a dílo M. S. Cvěta

Význam tématu

Objev chromatografie M. S. CvÏtem roku 1903 znamenal revoluční posun v separačních technikách. Metoda založená na rozdílné ad­sorpci složek na pevném sorbentu otevřela cestu k rychlým, účinným a škálovatelným separacím v chemii, biologii, farmacii, ekologii či průmyslové analýze. Chromatografie v průběhu 20. století prorazila do plynové, kapalinové i elektroforézní formy a stala se základním nástrojem moderní analytiky.

Cíle a přehled studie

Cílem článku je připomenout život a dílo Michaila Semjonoviče Tswetta (CvÏta), jehož prezentace referátu ve Varšavě 21. března 1903 považovaná za oficiální počátek chromatografie. Studie mapuje jeho odbornou dráhu, klíčové publikace, diskuse s oponenty a následný vliv metody na souběžný i pozdější vývoj.

Použitá metodika a instrumentace

CvÏt používal jemně mletý uhličitan vápenatý v koloně založené na jednoduché trubici; separaci poháněl kapilárními silami a odsáváním vzduchu k odstranění rozpouštědla. Poznatky týkající se adsorpce vysrážených roztoků přenesl na chromatografickou techniku, kde jako mobilní fázi uplatnil různé organické rozpouštědla a vzduch. Instrumentace byla v roce 1903 minimalistická – kolonová skleněná aparatura, porézní sorbenty a jednoduché detekční pozorování zbarvení eluantů.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila oddělení chlorofylů a karotenoidů v přirozeném poměru bez poškození pigmentů. Klíčové body:

• První představení metody na zasedání varšavské přírodovědné společnosti (1903).
• Publikace v německých periodikách (1905–1906) přinesly termín „chromatographische Methode“.
• Polemiky s Molischem, Willstaetterem a dalšími se týkaly mechanismu rozdělení, čistoty separovaných látek a vhodnosti sorbentů.
• Oponenti kritizovali agresivitu sorbentů, omezenou škálovatelnost a formální interpretaci dějů; CvÏt navrhoval pasivní sorbenty (např. práškovou sacharózu).

Přínosy a praktické využití metody

Chromatografie přispěla k rychlé separaci komplexních směsí bez nutnosti krystalizace. Náhlé uplatnění v biochemii, farmaceutickém i petrochemickém průmyslu vedlo k rozvoji:

• Preparativní separace pigmentů, vitamínů a přírodních produktů.
• Analytické stanovení složek v potravinách, kosmetice a ekologických vzorcích.
• Zakotvení principu do moderní vysoce výkonné kapalinové (HPLC) a plynové chromatografie (GC).

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj chromatografie směřuje k:

• Novým sorbentům (zeolity, modifikované křemičitany, polymerní materiály).
• Miniaturizaci a mikrofluidním systēmům.
• Dvousměrné a multidimenzionální chromatografii propojené s hmotnostní spektrometrií.
• Autonomním, on-line a in-situ analýzám v reálném čase.

Závěr

Objev chromatografie M. S. CvÏtem byl klíčový krok ve vývoji moderní analytické chemie. I přes počáteční skeptické ohlasy uplatnil jeho přístup principy, které se staly základem široce používaných technik GC, HPLC a elektroforézy. Paměť na prvního objevitele přetrvává oceněními a sympozii věnovanými 75., 100. a víceletému výročí objevu.

Reference

1. Sakodynskij K. I.: J. Chromatogr. 49, 2 (1970).
2. Sakodynskij K. I.: J. Chromatogr. 73, 303 (1972).
3. Sakodynskij K. I.: J. Chromatogr. 202, 1 (1981).
4. Ettre L. S., Sakodynskij K. I.: Chromatographia 35, 223 (1993).
5. Ettre L. S.: Anal. Chem. 43, 20A (1971).
6. Hais I. M.: Chem. Listy 68, 260 (1974).
7. CvÏt M. S.: Ber. Deutsch. Bot. Ges. 24, 384 (1906).
8. CvÏt M. S.: Tr. Varšavsk. Obšč. Estestvoispyt. 14, 20 (1903).
9. Goppelsröder F.: Capillaranalyse… Birkhäuser 1901.
10. Tswett M.: Ber. Deutsch. Bot. Ges. 26A, 214 (1908).
11. Willstätter R., Stoll A.: Untersuchungen über Chlorophyll. Springer 1913.
12. Palmer L. S.: Carotenoids and Related Pigments. Am. Chem. Soc. 1922.
13. Martin A. J. P., Synge R. L. M.: Biochem. J. 35, 1358 (1941).
14. Kuhn R., Winterstein A., Lederer E.: Z. Physiol. Chem. 197, 141 (1931).
15. Hesse G., Weil H.: Michael Tswett’s First Paper… 1954.
16. Gehrke C. W. et al. (ed.): Chromatography: A Century of Discovery 1900–2000. Elsevier 2001.