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Article de référence | Réf : P1455 v2

Séparation de solutés moléculaires
Chromatographie en phase liquide - Théorie et méthodes de séparation

Auteur(s) : Marcel CAUDE, Alain JARDY

Date de publication : 10 oct. 1994

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Auteur(s)

  • Marcel CAUDE : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM ) - Docteur ès Sciences - Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS )

  • Alain JARDY : Ingénieur CNAM - Docteur ès Sciences - Maître de Conférences à l'École Supérieure de Physique et Chimie de Paris

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INTRODUCTION

La chromatographie en phase liquide (CPL) est une méthode de séparation mettant en œuvre différents modes représentés sur la figure 1 (les chromatographies d'exclusion stérique et chirale faisant l'objet d'articles séparés de ce traité).

La chromatographie en phase liquide sur colonnes est devenue un outil analytique performant utilisé dans des domaines variés allant de l'analyse de fluides biologiques à celui des produits pétroliers lourds. Ce développement est dû à la fois à une meilleure compréhension des mécanismes d'interaction - au demeurant de plus en plus diversifiés -, aux grandes efficacités obtenues avec des phases stationnaires de plus en plus fines (3 µm) et enfin aux progrès importants effectués dans le domaine de l'appareillage, en particulier pour la détection.

La CPL se présente ainsi comme une méthode de séparation complémentaire de la chromatographie en phase gazeuse (CPG) pour l'analyse de solutés peu volatils ou thermodégradables (cas de la majorité des molécules thérapeutiques). Elle se distingue de la CPG par la variété des phases stationnaires et partant des interactions mises en jeu et par une température moins élevée, ce qui accroît la force de ces interactions et augmente la sélectivité.

En revanche, la CPL est une méthode de mise en œuvre plus délicate que la CPG ; de plus, malgré les progrès récents, elle souffre encore de l'absence de détecteurs aussi sensibles et universels que la détection à ionisation de flamme de la CPG.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-p1455


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4. Séparation de solutés moléculaires

4.1 Chromatographie d'adsorption

La chromatographie d’adsorption encore appelée chromatographie liquide-solide (CLS) utilise comme phases stationnaires des gels de silice et d’alumine.

Elle s’applique bien à la séparation de composés présentant des groupements fonctionnels polaires différents (cas de nombreuses molécules thérapeutiques) et des isomères de position.

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4.1.1 Phases stationnaires

Nous ne décrirons ici que les gels de silice qui sont les phases stationnaires les plus utilisées en CLS.

Un gel de silice peut être représenté schématiquement par :

Ce sont les groupements OH ou groupements silanol, présents à raison de 4,6 par nm2, qui confèrent à la silice ses propriétés adsorbantes.

D’un point de vue chromatographique, trois types de sites participent, à des degrés divers, au mécanisme de rétention : les groupements silanol libres º SiOH , les groupements silanol liés par liaison hydrogène et les silanols libres recouverts par une molécule d’eau (celle-ci est toujours présente dans les solvants constituant la phase mobile en équilibre avec la silice). Il existe également des groupements siloxane º Si–O–Si º.

Un schéma simplifié de la surface d’un gel de silice est donné ci-après :

(les traits pleins représentent des liaisons covalentes, les lignes en tireté les liaisons hydrogène).

Les molécules d’eau se liant fortement aux groupements silanol et, entre elles, par liaison hydrogène, on peut avoir recouvrement complet des silanols libres et liés par une couche d’eau mono ou plurimoléculaire. Il ne s’agit plus, alors, d’adsorption et de tels gels de silice fortement hydratés procèdent selon les phénomènes du partage.

Les gels de silice ont une structure très poreuse qui leur confère des surfaces spécifiques très élevées, souvent comprises entre 200 et 600 m2 · g–1.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ROSSET (R.), CAUDE (M.), JARDY (A.) -   Chromatographies en phases liquide et supercritique.  -  Masson, Paris, 1991.

  • (2) - BIDLINGMEYER (B.A.), WARREN Jr (F.V.) -   *  -  Anal. Chem., 56, p. 1583 A, 1984.

  • (3) - FOLEY (J.P.), DORSEY (J.G.) -   *  -  Anal. Chem., 55, p. 730, 1983 et J. Chromatogr. Sci., 22, p. 40, 1984.

  • (4) - WILKE (C.R.), CHANG (P.) -   *  -  Am. Inst. Chem. Eng. J., 1, p. 264, 1955.

  • (5) - KATZ (E.D.), SCOTT (R.P.W.) -   *  -  J. Chromatogr. 270, p. 29, 1983.

  • (6) - SASSIAT (P.R.), MOURIER (P.), CAUDE (M.H.), ROSSET (R.H.) -   *  -  Anal. Chem., 59, p. 1164, 1987.

  • (7)...

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