Počátky a historie Československé kapalinové chromatografie

Úvod do vývoje analytických kromatografických metod
Kapalinová chromatografie se po objevu v roce 1903 z prémiového nástroje postupně vyvinula v hlavní separační metodu moderní analytické chemie. V Česku a na Slovensku se kapalinová chromatografie rozvíjela od konce 60. let 20. století, kdy první HPLC instrumentace dorazila z firem Waters, DuPont a LKB. V průmyslových i akademických laboratořích se dříve používaly gravitační skleněné kolony s nízkým tlakem a inertními kovovými či plastovými detektory. Uvádíme hlavní mezníky a nositele rozvoje HPLC v Československu zejména na VŠCHT Praha, Ústavu analytické chemie AV v Brně a ve Výzkumném ústavu čistých chemikálií Lachema. Příběh rozvoje HPLC dokládá technické i personální obtíže v podmínkách socialismu a institucionalizace metody, včetně importu i domácí výroby sorbentů, čerpadel, detektorů a kolon. Klíčoví aktéři: prof. J. Churáček a P. Jandera (VŠCHT), dr. J. Čoupek (ÚMCH), prof. M. Krejčí a prof. J. Janák (ÚACH‐AV), Ing. M. Popl a Ing. Šlais (LP Praha), prof. J. Huber (ZUstrava, AS), dr. G. Guiochon (francouzský průkopník), a řada dalších domácích i zahraničních spolupracovníků.

Význam tématu
• HPLC umožnila vysokou účinnost separace, rychlé analýzy a nízký mrtvý objem systému
• Nahrazuje metody SEC, difuzní osmometrii, viskozimetrie, membránovou osmometrii, ultracentrifugaci
• Je klíčová pro analýzy polymérů, potravin, biopolymerů, léčiv, environmentálních vzorků
• Rozvoj instrumentace a sorbentů v ČR/SR ukazuje technické, organizační i politické výzvy socialismu

Historické mezníky
– 1903 objevení kapalinné chromatografie M. S. Tsvětem
– 1957 představení iontové chromatografie Spackman, Stein & Moore
– 1964 první GPC přístroj J. C. Moora (Dow) a Waters GPC‐100
– 1966 první HPLC separace nukleotidů Horváth & Lipsky
– 1968–69 začátek HPLC výuky na VŠCHT Praha (prof. Churáček)
– 1970 mezinárodní semináře GEL‐LC v Praze, Budapešti
– 1973 první české disertace na téma HPLC/GPC (D. Berek, M. Macka, P. Jandera)

Československé instrumentální a sorbentové počátky
– 1970 první HPLC zařízení Mitrottechna MC Pump a Kolony plněné částečkami 10–40 μm
– 1974 vlastní GPC chromatograf, pneumostatické čerpadlo, UV a refraktometrický detektor
– 1976 nerezové kolony plněné vlastním silikagelem, investigace mikrokolon (16–1000 μm) – 1977 operator True Gradient pump LKB Dialagrad
– 1981 zemní pumpy a fotometrické detektory Vývojových dílen ČSAV
– 1982 příchod modulárního GPC přístroje Waters M6000/M6000S
– 1982–88 vznik polymerních sorbentů HEMA‐monolity, Spheron SE (polymery) a Separon SI (silikagely)

Hlavní souřadnice rozvoje
• Materiály: alumina, silikagel, kopolymerní gely, polymerní sorbenty, HEMA‐monolity, glycidylmethakrylátové disky
• Instrumentace: plunžrová (pístová) čerpadla, lineární a peristaltická pumpa, RIO, UV detektory, ELSD, fluorescenční, EC detektory, autosamplery
• Metody: GPC, RP‐LC, NP‐LC, přepínaná iontová chromatografie, micelární LC/MEKC, mikrooptické LC, preparativní LC, multidimenzionální LC

Významné aplikace a projekty
• Polymerová GPC pro mólovou distribuci: toxinová analýza, syntéza polyměrů
• Elektrochemická a fluorescenční detekce analyzovaná v LC (léčiva, pesticidy, kovové komplexy) • Chirální HPLC (glycidyl‐imprintované polymery, CSP‐fáze)
• Microbore a nano‐HPLC (prvotní plunžrová mikročerpadla VCM, LP Pikochromatograf, HP1090)
• Multidimenzionální HPLC ‐ orthogonální kombinace HILIC, RP, SEC (projekt EK COMCHROM)
• HPLC‐MS, CE‐MS (aplikační projekty spolupráce VŠCHT, MU, AVČR, DAAD, Marie Curie, NATO)

Kapitoly o důležitých osobnostech a pracovištích
– VŠCHT Praha: prof. Churáček, P. Jandera, Ing. Ineman (HP1090)
– ÚMCH ČSAV Praha: prof. Kubín, J. Čoupek, dr. Štamberg (HEMA gely)
– VÚČCH Lachema Neratovice: kolektivu Aplikačního střediska, Ing. J. Aufart, Ing. I. Buriánek (GPC sorbenty) • UIACH AVČR Brno: prof. J. Janák, Ing. Šlais, M. Krejčí (mikrokolony, microbore LC) • CESSS, IACH AV ČR, LP Praha, Tessek, Lexikon WKS, SYNTHON, GE Healthcare, Thermo

Současnost a trendy
– Přechod k UHPLC ( 2 μm) vs. CORE‐SHELL, MONOLITIC, μ‐LC náplně • Rozvoj selektivity (HILIC, ion‐exchange, mixed mode, CSP, affinity)
– Multidimenzionální LC pro komplexní analýzy (LCLC, 2D~LC) • Green Chromatography – kapaliny místo toxických eluentů • On‐line SPE prep • miniaturizace (do 50 μl kolon) a POC (point‐of‐care) • LC‐MS, LC‐NMR, CE‐MS, DART, ambientní ionizace • Aplikace v proteomice, metabolomice, environmentu, medicíně

Budoucnost HPLC v ČR
– Udržet vysokou úroveň vývoje náplní (silika, polymery, monolity) • Udržet schopnost vlastní výroby i servisu přístrojů • Rozvoj malých privátních i univerzitních firem R&D (SME model) • Mezinárodní spolupráce, mobilita, exchange programs • Zachytit dovoz a adaptovat nejnovější světové trendy v HPLC (LED photopolymerization, supercritical LC, POC, nanoshell, microfluidic LC)