HISTORIE, SOUČASNOST A PERSPEKTIVY ANALYTICKÝCH SEPARAČNÍCH METOD NA KATEDŘE ANALYTICKÉ CHEMIE PŘÍRODOVĚDECKÉ FAKULTY UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE

Význam tématu

Separační metody jsou základním stavebním kamenem analytické chemie, umožňují oddělení složek vzorku, jejich identifikaci a kvantifikaci. Hrají klíčovou roli v oblasti farmacie, potravinářství, environmentální analýzy i forenzních aplikacích. Neustálý vývoj selektivních, citlivých a účinných separačních postupů je nezbytný pro splnění rostoucích požadavků na přesnost, rychlost a ekologickou šetrnost analýz.

Cíle a přehled studie

Článek shrnuje historický vývoj, současný stav a perspektivy chromatografických a elektromigračních separačních metod na Katedře analytické chemie PřF UK v Praze. Popisuje vývoj instrumentace, metodiku aplikací i hlavní výzkumné směry všech pracovních skupin.

Použitá instrumentace

• Plynové chromatografy s detekcí ECD, FID a dvojitou hmotnostní spektrometrií (GC–MS, GCxGC–MS)
• Vysokoúčinné kapalinové chromatografy (HPLC) včetně nano a mikro verzí, chirální a HILIC kolony
• Kapilární elektroforéza – zónová, gelová, kapilární kapalinová chromatografie (CLC)
• Monolitické a kapilární kolony připravené in situ (methakrylátové monolity)
• Bez­kontaktní vodič­nostní detektor pro HPLC i CE

Hlavní výsledky a diskuse

Skupina plynové chromatografie prosadila chirální separace na cyklodextrinových stacionárních fázích, vyvinula rychlé derivatizace alkylchlormravenčany pro analýzu perfluorovaných kyselin a ftalátů. Organizovala první český workshop GCxGC.
HPLC tým optimalizoval chirální a reverzní metody pro biologicky aktivní látky, včetně peptidových hormonů a gadoliniových kontrastních látek, s časy separace do 6 min a detekčními mezerami v jednotkách μg·L⁻¹.
Elektromigrační skupina se specializuje na CZE a gelovou elektroforézu, dosáhla oddělení 20 proteogenních aminokyselin v komplexních matricích a studuje kapilární gelovou elektroforézu pro proteomické aplikace. Vyvinula jednoduché kapilární monolitické kolony pro HPLC s vysokou účinností a životností.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká selektivita a účinnost separací
• Minimalizace spotřeby organických rozpouštědel
• Možnost miniaturizace a práce s malými objemy vzorků
• Kompatibilita s hmotnostní spektrometrií a citlivými detektory
• Rychlé analýzy biologických a environmentálních vzorků

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje rozšíření multidimenzionálních technik (GCxGC, LC×LC), vývoj čipových a nanofluidních systémů, nové materiály stacionárních fází včetně polymerních a hybridních monolitů, dále pokročilé detekční systémy pro on-line monitorování a ekologicky šetrné solventy.

Závěr

Kombinace tradičních a moderních separačních metod na Katedře analytické chemie PřF UK přinesla významné aplikace v oblasti bioanalýzy i environmentální chemie. Nepřetržitý vývoj instrumentace, metodik a materiálů potvrzuje potenciál těchto technik pro řešení stále náročnějších analytických úloh.

Reference

1. Cvet M.: Proc. Warsaw Soc. Nat. Sci., Biol. Sec. 14 (1903).
2. Cvet M.: Ber. Deut. Botan. Ges. 24, 316 (1906).
3. Day D. T.: Proc. Am. Phil. Soc. 36, 112 (1897).
4. Day D. T.: Congr. Intern. Petrole Paris 1, 53 (1900).
5. Day D. T.: Science 17, 1007 (1903).
6. Dufková V. et al.: J. Chromatogr., A 1216, 8659 (2009).
7. Ostrovský I. et al.: Food Chem. 124, 392 (2011).
8. Pilin A. et al.: J. Forensic Sci. 46, 1228 (2001).
9. Řičicová V. et al.: Čes. Slov. Farm. 51, 17 (2002).
10. Srkalová S. et al.: Chem. Listy 102, 480 (2008).
11. Kafková B. et al.: Chirality 18, 531 (2006).
12. Honetschlägerová-Vadinská M. et al.: J. Sep. Sci. 32, 1704 (2009).
13. Kafková B. et al.: J. Chromatogr., A 1088, 82 (2005).
14. Hamplová A. et al.: Chem. Listy 102, 194 (2008).
15. Hamplová A. et al.: J. Sep. Sci. 33, 658 (2010).
16. Janečková L. et al.: Chem. Listy 104, 334 (2010).
17. Pacáková V. et al.: J. Sep. Sci. 32, 867 (2009).
18. Coufal P. et al.: Electrophoresis 24, 671 (2003).
19. Coufal P. et al.: J. Chromatogr., B 720, 197 (1998).
20. Křížek T. et al.: Chem. Listy 103, 130 (2009).
21. Bosáková Z. et al.: Chem. Listy 95, 569 (2001).
22. Srbek J. et al.: Chromatographia 60, S37 (2004).
23. Štulík K. et al.: J. Chromatogr., B 841, 79 (2006).
24. Coufal P. et al.: Chem. Listy 95, 509 (2001).
25. Grafnetter J. et al.: J. Chromatogr., A 1094, 43 (2004).
26. Holdšvendová P. et al.: J. Biochem. Biophys. Methods 70, 23 (2007).