Chromatographie liquide haute performance (HPLC)


La chromatographie liquide haute performance (HPLC) est une technique de chromatographie sur colonne dans laquelle un mélange d’échantillons ou un analyte dissous dans un solvant (appelé phase mobile) est pompé à haute pression à travers une colonne contenant un matériau de garnissage chromatographique (phase stationnaire). La HPLC permet de séparer et d’identifier les composés présents dans tout échantillon pouvant être dissous dans un liquide, à des concentrations de traces pouvant atteindre le niveau du picogramme par litre (parties par billion). Grâce à cette grande polyvalence, la HPLC est largement utilisée dans de nombreux domaines industriels et scientifiques, notamment les secteurs pharmaceutique, environnemental, médico-légal et chimique.

Le temps de rétention d’un échantillon varie en fonction des interactions entre la phase stationnaire, les molécules analysées et le ou les solvants utilisés. Au cours de leur passage dans la colonne, les analytes interagissent avec les deux phases à des vitesses différentes, principalement en raison de différences de polarité. Les analytes présentant les interactions les plus faibles avec la phase stationnaire ou les interactions les plus fortes avec la phase mobile sont élués plus rapidement et quittent la colonne en premier.


Instrumentation :

Les principaux composants d’un système HPLC comprennent un réservoir de solvant ou plusieurs réservoirs, une pompe haute pression, une colonne, un système d’injection ainsi qu’un détecteur.

Le réservoir contient le solvant, appelé phase mobile car il est en mouvement dans le système. Un système HPLC comporte généralement au minimum deux réservoirs, chacun pouvant contenir jusqu’à 1 000 cm³ de solvant et étant généralement équipé d’un diffuseur de gaz permettant le bullage d’hélium. Une pompe est utilisée pour générer un débit défini de phase mobile. Bien que l’injection manuelle des échantillons soit encore possible, la plupart des systèmes HPLC modernes sont désormais entièrement automatisés et pilotés par ordinateur. L’injecteur, ou passeur automatique d’échantillons (autosampler), introduit l’échantillon dans le flux de phase mobile qui le transporte vers la colonne haute pression (jusqu’à 400 bars), contenant un matériau de garnissage spécifique nécessaire à la séparation. Ce matériau de garnissage est appelé phase stationnaire car il est maintenu en place à l’intérieur de la colonne.

Un détecteur est nécessaire pour visualiser les bandes de composés séparés lorsqu’elles sont éluées de la colonne haute pression. Les informations issues du détecteur sont transmises à un ordinateur qui génère le chromatogramme. Après le détecteur, la phase mobile est soit dirigée vers un système de récupération, soit évacuée comme déchet, selon les besoins de l’analyse.

En chromatographie liquide haute performance (HPLC), l’hélium de haute pureté est utilisé pour dégazer la phase mobile. L’hélium ainsi que l’azote sont également employés comme gaz de nébulisation.


Chromatographie liquide haute performance – Autres types de HPLC


  • Chromatographie liquide ultra-haute performance (uHPLC) :
    Alors que la HPLC conventionnelle utilise généralement des particules de colonne de 3 à 5 µm et fonctionne à des pressions d’environ 400 bars, l’uHPLC utilise des colonnes spécialement conçues contenant des particules pouvant atteindre une taille de 1,7 µm, avec des pressions supérieures à 1 000 bars. Le principal avantage de l’uHPLC est sa rapidité. Ces systèmes sont plus rapides, plus sensibles et consomment des volumes plus faibles de solvants organiques que la HPLC standard, permettant ainsi l’analyse d’un plus grand nombre d’échantillons en un temps réduit. Toutefois, lorsque les systèmes fonctionnent à des pressions supérieures à 800 bars, les colonnes vieillissent ou se dégradent plus rapidement. De nouvelles technologies sont actuellement développées pour les équipements uHPLC, utilisant des particules de colonne d’environ 1 µm et offrant des capacités de pression pouvant atteindre 6 800 bars.
    L’uHPLC est également connue sous le nom de UPLC™, marque déposée de la société Waters Corporation.

  • Chromatographie liquide rapide des protéines (FPLC) :
    La FPLC (« Fast Protein Liquid Chromatography ») est une technique similaire à la chromatographie liquide haute performance utilisée pour séparer ou purifier les protéines et autres biomolécules à partir de mélanges complexes. La principale différence entre la FPLC et la HPLC réside dans la pression de fonctionnement standard. Les colonnes FPLC ne peuvent généralement être utilisées qu’à des pressions maximales comprises entre 3 et 5 MPa. Si la pression de fonctionnement d’un système HPLC peut être limitée à ces valeurs, la plupart des colonnes FPLC peuvent également être utilisées sur un système HPLC.

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