Chromatografia cienkowarstwowa i technika TLC-FID w badaniach składu grupowego, szczególnie, tłuszczów i produktów ich konwersji

Kosińska, J.; Gałęzowska, G.; Zalewski, S.; Kamiński, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Chromatografia cienkowarstwowa i technika TLC-FID w badaniach składu grupowego, szczególnie, tłuszczów i produktów ich konwersji

Autorzy

Kosińska J. , Gałęzowska G. , Zalewski S. , Kamiński M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Thin-layer chromatography and TLC-FID technique in studies concerning group composition of, especially, fats and products of their conversion

Języki publikacji

Abstrakty

Praca dotyczy zbadania celowości stosowania oraz określenia korzystnych warunków wykorzystania "klasycznej" chromatografii cienkowarstwowej w normalnych układach faz (NP-TLC) oraz techniki chromatografii cienkowarstwowej z detekcją płomieniowo - jonizacyjną (TLC-FID) na pręcikach kwarcowych, jako technik zapewniających oznaczanie składu grupowego, w badaniach nad:- ustaleniem optymalnych warunków rozdzielania grupowego tłuszczów i produktów ich konwersji z zastosowaniem kolumnowej chromatografii elucyjnej w warunkach normalnych układów faz (NP-HPLC), albo w warunkach kolumnowej chromatografii wykluczania z jednoczesną adsorpcją o charakterze oddziaływań polarnych (GPC/SEC-NP),- oceną składu grupowego, tzn. orientacyjnym oznaczaniem składu grupowego tego rodzaju produktów,- oceną składu frakcji eluatu, tzn. oceny czystości kolekcjonowanych składników rozdzielanych techniką HPLC w skali semi-preparatywnej / preparatywnej.W niniejszej pracy zwrócono też uwagę na możliwość wykorzystania klasycznej techniki NP-TLC do wstępnych badań nad opanowaniem korzystnych warunków wykorzystania wysokosprawnej kolumnowej elucyjnej chromatografii cieczowej wykluczania sterycznego (GPC-SEC) i słabej adsorpcji o charakterze oddziaływań polarnych, w normalnych układach faz (NP), tzn., wykorzystywania w sposób optymalny warunków GPC-SEC-NP do grupowego rozdzielania w/w produktów. Badania dotyczyły również określenia optymalnych warunków stosowania techniki TLC-FID do określania składu grupowego na przykładzie rozdzielania i oznaczania zawartości składników niektórych tłuszczów i produktów ich konwersji, a także, obecności i zawartości grup składników w technicznym FAME, tzn., estrach metylowych kwasów tłuszczowych, jako pochodnym tłuszczów roślinnych – bio-komponencie paliwowym, dodawanym do „naftowego” oleju napędowego do zasilania silników Diesla.Wnioski z badań i studiów niniejszej pracy dotyczą techniki NP-TLC lub NP-TLC-FID. Są też aktualne dla badań nad wykorzystaniem chromatografii kolumnowej wykluczania z jednoczesną adsorpcją – GPC-SEC-NP – do rozdzielania grupowego tłuszczów i produktów ich konwersji, a także dla badań nad podobnymi warunkami rozdzielania innych złożonych mieszanin związków chemicznych, z wykorzystaniem adsorpcji w normalnych układach faz, lub jednocześnie – wykluczania i słabej adsorpcji. Wyniki pokazują istotne korzyści ze stosowania techniki TLC, w "pilotowych" badaniach nad doborem korzystnych warunków wykorzystywania wysokosprawnej chromatografii cieczowej wykluczania z jednoczesną kontrolowaną niskoenergetyczną adsorpcją, zwłaszcza z zastosowaniem normalnych układów faz, tzn. warunków GPC-SEC-NP.

The work investigates a desirability of application and discusses determination of favorable conditions of "classic" normal phase thin-layer chromatography (NP-TLC) and thin layer chromatography with flame ionization detection (TLC-FID) on quartz rods as techniques enabling to determine group composition, in studies concerning: - determination of optimal conditions for group separation of fats and products of their conversion by means of normal-phase liquid chromatography (NP-HPLC) or size exclusion liquid chromatography with simultaneous adsorption of polar interactions character (GPC/SEC-NP), - evaluation of group composition, i.e. approximate determination of group composition of this type of products, - evaluation of eluate fraction composition, i.e. assessment of collected components’ purity, separated by HPLC in a semi-preparative/preparative scale. In submitted work an attention was paid to possibilities of using “classic” NP-TLC for preliminary studies to select favorable conditions applicable for high performance size exclusion liquid chromatography (GPC-SEC) and weak adsorption of a polar interactions character, in normal phase (NP) systems, i.e. applying the conditions of GPC-SEC-NP group separation of aforementioned products in optimal manner. The research was also aimed to determine the optimal conditions of TLC-FID technique used to specify the group composition basing on an example of presence determination and separation of some fats’ components and products of their conversion, as well as, the presence and content of group components in a technical FAME, i.e. fatty acid methyl esters, as derivatives of vegetable fats – bio-fuel component added to diesel fuel used in diesel engines. The conclusions of the research and studies concerns NP-TLC or NP-TLC-FID technigues. They are also valid for researches discussing the usage of high performance size exclusion chromatography with simultaneous adsorption –GPC-SEC-NP – for group separation of fats and products of their conversion, as well as, for researches based on similar separation conditions of other complex mixtures, using adsorption in normal phase systems, or simultaneously – exclusion and weak adsorption. The results indicate significant benefits which arise from usage of TLC technique, in the "pilot" studies concerning the selection of favorable conditions for size exclusion high performance liquid chromatography with simultaneous and controlled low energy adsorption, especially by using the normal-phase, i.e. GPC-SEC-NP conditions.

Słowa kluczowe

chromatografia cienkowarstwowa normalne układy faz NP NPTLC chromatografia cienkowarstwowa z detekcją płomieniowo-jonizacyjną TLC-FID rozdzielanie grupowe tłuszcze i produkty ich konwersji nielotne frakcje produkty naftowe

normal-phase thin-layer chromatography NPTLC thin-layer chromatography with flame ionization detection TLC-FID group separation fats and products of their conversion non-volatile fractions petroleum products

Wydawca

Publishing House of Siedlce University of Natural Sciences and Humanities

Czasopismo

Camera Separatoria

Rocznik

2015

Tom

Vol. 7, No. 1

Strony

52--69

Opis fizyczny

Bibliogr. 62 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kosińska J.

Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej, 80-233 Gdańsk, ul, Narutowicza 11/12

autor

Gałęzowska G.

Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej, 80-233 Gdańsk, ul, Narutowicza 11/12
Zakład Toksykologii Środowiska, Wydział Nauk o Zdrowiu z Oddziałem Pielęgniarstwa i Instytutem Medycyny Morskiej i Tropikalnej, Gdański Uniwersytet Medyczny, 80-204 Gdańsk, ul. Dębowa 23

autor

Zalewski S.

Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej, 80-233 Gdańsk, ul, Narutowicza 11/12

autor

Kamiński M.

markamin@pg.gda.pl

Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej, 80-233 Gdańsk, ul, Narutowicza 11/12

Bibliografia

1. Y. W. Wang, T. F. Yen, Rapid separation and characterization of fuels by Thin Layer Chromatography, Journal of Planar Chromatography, 3 (1990) 376-380.
2. Vreven F., “Neue Perspektiven in der chemischen Analytik von Bindemitteln wie Bitumen und Teer”, New perspectives in the chemical analytics of binders such as bitumen and tar, Asphalt, 1 (1994).
3. K. Dunn, G.V. Chilingarian, H. Lian, Y.Y. Wang, T.F.Yen, Chapter 11 Analysis of Asphalt and Its Components by Thin-Layer Chromatography, Developments in Petroleum Science, 40, part B (2000) 305.
4. S. Chattopadhyay, S. Das, R. Sen, Rapid and precise estimation of biodiesel by high performance thin layer chromatography, Applied Energy, 88 (2011) 5188.
5. S. Agatonovic-Kustrin, Ch. M. Loescher, Qualitative and quantitative high performance thin layer chromatography analysis of Calendula officinalis using high resolution plate imaging and artificial neural network data modeling, Analytica Chimica Acta, 798 (2013) 103–108.
6. M. A. Hawrył , M. Waksmundzka-Hajnos, Two-dimensional thin-layer chromatography of selected Polygonum sp. extracts on polar-bonded stationary phases, Journal of Chromatography A, 1218 (2011) 2812–2819.
7. M. Jaszczołt, G. Boczkaj, A. Lewandowski, A. Skrzypczak, A. Królicka, M. Kamiński, „Badania nad doborem najkorzystniejszego składu eluentu do rozdzielania metabolitów wtórnych z grupy naftochinonów i flawonoidów z zastosowaniem chromatografii planarnej w normalnym i odwróconym układzie faz”, A research on the composition of the eluent for separation of plant metabolites by reverse phase planar chromatography, Camera Separatoria, 3:1 (2011) 147-160.
8. H. A. Khan, I. A. Arif, J. B. Williams, A. M. Champagne, M. Shobrak, Skin lipids from Saudi Arabian birds, Saudi Journal of Biological Sciences (2013), http://dx.doi.org/10.1016/j.sjbs.2013.09.008
9. M. J. Baran, P. K. Zarzycki, „Szybka metoda frakcjonowania lipidów i substancji niepolarnych w piórach ptaków z wykorzystaniem termostatowanej mikrochromatografii planarnej (micro-TLC)”, Fast method for fractionation of lipids and related non-polar substances from birds’ feathers using thermostated micro-TLC, Camera Separatoria, 3:1 (2011) 221-227.
10. P. K. Zarzycki, M. M. Ślączka, E. Włodarczyk, M. J. Baran, Micro-TLC Approach for Fast Screening of Environmental Samples Derived from Surface and Sewage Waters, Chromatographia, 76 (2013) 1249–1259.
11. P. K. Zarzycki, M. M. Ślączka, M. B. Zarzycka, M. A. Bartoszuk, E. Włodarczyk, M. J. Baran, Temperature-controlled micro-TLC: A versatile green chemistry and fast analytical tool for separation and preliminary screening of steroids fraction from biological and environmental samples, Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 127 (2011) 418–427.
12. M. Jeleń, B. Morak-Młodawska, K. Pluta, Thin-layer chromatographic detection of new azaphenothiazines, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 55 (2011) 466–471.
13. D. D. Joshi, Herbal Drugs and Fingerprints, 2012 Evidence Based Herbal Drugs, Springer India 2012, http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-81-322-0804-4_3#
14. A. Puscas, A. Hosu, C. Cimpoiu, Application of a newly developed and validated high-performance thin-layer chromatographic method to control honey adulteration, Journal of Chromatography A, 1272 (2013) 132– 135.
15. M. Kucharska, J. Grabka, A review of chromatographic methods for determination of synthetic food dyes, Talanta, 80 (2010) 1045–1051.
16. A. A. Herod and M.-J. Lazaro, Thin-Layer (Planar) Chromatography, Encyclopedia of Separation Science.
17. J. Kosińska, G. Boczkaj, J. Gudebska, M. Kamiński, „Fingerprinting niskolotnych frakcji i produktów naftowych techniką cienkowarstwowej chromatografii cieczowej (TLC) w identyfikacji przecieków procesowych oraz skażenia środowiska”, Fingerprint comparison of low-volatile petroleum products by means of Thin Layer Chromatography (TLC) for identification of process leakages and environmental pollution, Camera Separatoria 5:2 (2013) 55-69.
18. Z. Wang , M. Fingas , D. S. Page, Oil spill identification, Journal of Chromatography A 843 (1999) 369–411.
19. M. Kamiński, wyniki niepublikowanych badań własnych, the results of own unpublished studies.
20. M. Jaszczołt, G. Boczkaj, A. Lewandowski, A. Skrzypczak, A. Królicka, M. Kamiński, „Badania nad doborem najkorzystniejszego składu eluentu do rozdzielania metabolitów wtórnych z grupy naftochinonów i flawonoidów z zastosowaniem chromatografii planarnej w normalnym i odwróconym układzie faz”, A research on the composition of the eluent for separation of plant metabolites by reverse chase planar chromatograchy, Camera Separatoria 3:1 (2011) 147-160.
22. W. Gołkiewicz, TLC as a pilot technique for the optimization of gradient HPLC II. Use of data obtained from RP-18 plates for the prediction of gradient programs in reversed-phase liquid chromatography, Chromatographia 14:11 (1981) 629-632.
23. T. Tuzimski, Thin-Layer Chromatography (TLC) as Pilot Technique for HPLC. Utilization of Retention Database (Re) vs. Eluent Composition of Pesticides, Chromatographia 56 (2002) 379-381.
24. J. K. Różylo, M. Janicka, R. Siembida, Advantages of TLC as a Pilot Technique for HPLC, Journal of Liquid Chromatography 17:17 (1994) abstract.
25. E. Soczewiński, T. Wawrzynowicz, Thin-layer chromatography as a pilot technique for the optimization of preparative column chromatography, Journal of Chromatography A 218 (1981) 729-732.
26. S. Reuke, H.E. Hauck, Thin-layer chromatography as a pilot technique for HPLC demonstrated with pesticide samples, Fresenius Journal of Analytical Chemistry 351 (1995)739-744.
27. J. Gudebska, rozprawa doktorska pt. „Chromatografia cieczowa w oznaczaniu składu grupowego olejów bazowych i asfaltów drogowych”, PhD thesis entitled: Liquid chromatography for the determination of group composition of base oils and road bitumens, Gdańsk (1999) 1-92.
28. Norma PN-72/C-04025 – „Oznaczanie składu grupowego węglowodorów metodą chromatografii elucyjnej”, PN-72/C-04025 Standard – Determination of hydrocarbons group composition by elution chromatography.
29. R.J. Hamilton, Thin-layer chromatography–flame ionization detection for lipid analysis (chapter 1.4) in Lipid Analysis in Oils and Fats, Springer Science & Business Media (2012).
30. L. Striby , R. Lafont, M. Goutx, Improvment in the Iatroscan thin-layer chromatography—flame ionisation detection analysis of marine lipids. Separation and quantitation of mono- and diacylglycerols in standards and natural samples, Journal of Chromatography A 849 (1999) 371.
31. S. Zhou, Quantitation of Lipid Classes by Thin-Layer Chromatography with Flame Ionization Detection, Current Protocols in Food Analytical Chemistry D:D1:D1.6 (2003) D1.6.1.
32. J.-L. Sebedio, Utylization of Thin-Layer Chromatography-Flame Ionization Detection for Lipid Analyses (chapter 4) in New Trends in Lipid and Lipoprotein Analyses, The American Oil Chemists Society (1995).
33. T. Ohshima, R.G Ackman, New Dvelopments in Chromarod/Iatroscan TLC-FID: Analysis of Lipid Class Composition, Journal of Planar Chromatography 4 (1991) 27-57.
34. A . Timmins, R . G . Ackman, TLC-FID with Special Reference to Marine Lipids and Other High-Molecular-Weight Organic Compounds(chapter 11) in Lipid Analysis and Lipidomics: NewTechniques and Applications, American Oil Chemists' Society Publishing (2006) 261-270.
35. P. Dudley, R. Anderson, Separation of polyunsaturated fatty acids by argentation thin-layer chromatography, Lipids 10 (1975) 113.
36. R. Wilson, J.R. Sargent, High-resolution separation of polyunsaturated fatty acids by argentation thin-layer chromatography, Journal of Chromatography A 623 (1992) 403.
37. B. Fuchs, R. Suess, K. Teuber, M. Eibisch, J. Schiller, Lipid analysis by thin-layer chromatography – a reviev of the current state, Journal of Chromatography A 1218 (2011) 2754.
38. J.J. Myher, A. Kuksis, General strategies in chromatographic analysis of lipids, Journal of Chromatography B 671 (1995) 77.
39. D. Allan, S. Cockroft, A modified procedure for thin-layer chromatography of phospholipids, Journal of Lipid Research 23 (1982) 1373.
40. Casimir C. Akoh, David B. Min (ed.), Food Lipids. Chemistry, Nutrition and Biotechnology, second ed. revised and expanded, Marcel Dekker, Inc., USA, (2002).
41. M. Buchgraber, F. Ulberth, H. Emons, E. Anklam, Triacylglycerol profiling by using chromatographic techniques (a review), European Journal of Lipid Science and Technology 106 (2004) 621–648.
42. R.J. Hamilton, Lipid analysis using thin-layer chromatography and the Iatroscan (chapter 1) in Lipid Analysis in Oils and Fats, Springer Science & Business Media (2012).
43. G. Gałęzowska, M. Kamiński, „Nowa metoda oznaczania komponentów skomplikowanych mieszanin typu specyfiki farmaceutyczne z wykorzystaniem rozdzielania grupowego i wielowymiarowej wysokosprawnej chromatografii cieczowej”, New method of complex mixtures like pharmaceutical specifics determination using multidimensional high performance liquid chromatography and group type separation, Camera Separatoria 3:1 (2011) 201–219.
44. G. Boczkaj, M. Jaszczołt, M. Kamiński, „Nowe metodyki oznaczania dodatków do paliw z zastosowaniem rozdzielania wielowymiarowego”, New procedures for fuel additives determination by multidimensional separation systems, Camera Separatoria 3:1 (2011) 115–127.
45. K. Awai, R. Matsuoka, Y. Shioi, Lipid and fatty acid compositions of Symbiodinium strains, Proceedings of the 12th International Coral Reef Symposium, 6A Cell and molecular biology of symbiosis, Cairns, Australia (9-13 July 2012).
46. M. Ranny, Methods of Thin-Layer Chromatography with Flame Ionization Detection (TLC-FID) in Thin-Layer Chromatography with Flame Ionization Detection, Springer Science & Business Media, (2012).
47. M. Kamiński, J. Gudebska, T. Górecki, R. Kartanowicz, Optimized conditions for hydrocarbon group type analysis of base oils by thin-layer chromatography–flame ionisation detection, Journal of Chromatography A 991 (2003) 255–266.
48. B.-J. Yang; L. Zheng; X.-T. Han; M.-G. Zheng, Development of TLC-FID technique for rapid screening of the chemical composition of microalgae diesel and biodiesel blends, Fuel 111 (2013) 344–349.
49. T. Hooper, Ch. C. Parrish, Profiling neutral lipids in individual fish larvae by using shortcolumn gas chromatography with flame ionization detection, Limnology and Oceanography: Methods 7 (2009) 411–418.
50. V. L. Bebolla, L. Membrado, M. P. Domingo, P. Henrion, R. Garriga, P. González, F. P. Cossío, A. Arrieta, J. Vela, Quantitative Applications of Fluorescence and Ultraviolet Scanning Densitometry for Compositional Analysis of Petroleum Products in Thin-Layer Chromatography, Journal of Chromatographic Science 37 (1999) 219-226.
51. J. Kosińska, wyniki niepublikowanych badań własnych, the results of own unpublished studies.
52. H. Jork, W. Funk, W. Fischer, H. Wimmer, Thin-Layer Chromatography. Reagents and Detection Methods, Volume 1a – Physical and Chemical Detection Methods: Fundamentals, Reagents I, VCH, Weinheim, 1990.
53. C. Weins, H. Jork, Toxicological evaluation of harmful substances by in situ enzymatic and biological detection in high-performance thin-layer chromatography, Journal of Chromatography A 750 (1996) 403.
54. H. Struck, H. Karg, H. Jork, Thin-layer chromatographic determination of testosterone and delta4-androstene-3,17-dione from bovine foetal testicular tissue, Journal of Chromatography A 36 (1968) 74.
55. IATROSCAN technical information from catalogue IATROSCANTM MK-6 TLC-FID/FPD Dual Detestion System, Mitsubishi Kagaku Iatron, Inc.
56. C.C. Parrish, Determination of Total Lipid, Lipid Classes, and Fatty Acids in Aquatic Samples in Lipids in Freshwater Ecosystems, edited by M.T. Arts, B.C. Wainman, Springer-Verlag New York, Inc., New York (1998) 4–20.
57. Norma PN-EN 14105 – „Produkty przetwarzania olejów i tłuszczów – Estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME) - Oznaczanie zawartości wolnego i ogólnego glicerolu oraz mono-, di- i triacylogliceroli”, PN-EN Standard – Fat and oil derivatives – Fatty Acid Methyl Esters (FAME) – Determination of free and total glycerol and mono-, di-, tri-glyceride content (2003).
58. B.N. Barman, Hydrocarbon-Type Analysis of Base Oils and Other Heavy Distillates by Thin-Layer Chromatography with Flame-lonization Detection and by the Clay-Gel Method, Journal of Chromatographic Science 34 (1996) 219–225.
59. S. Bharati, R. Patience, N. Mills, T. Hanesand, A new North Sea oil-based standard for Iatroscan analysis, Organic Geochemistry 26 (1997) 49–57.
60. J. Vela, L. Membrado, V.L. Cebolla, A.C. Ferrando, Suitability of Thin-Layer Chromatography-Flame Ionization Detection with Regard to Quantitative Characterization of Different Fossil Fuel Products. II. Calibration Methods Concerning Quantitative Hydrocarbon-Group Type Analysis, Journal of Chromatographic Science 36 (1998) 487–494.
61. V.L. Cebolla, J. Vela, L. Membrado, A.C. Ferrando, Coal-Tar Pitch Characterization by Thin-Layer Chromatography with Flame Ionization Detection, Chromatographia 42 (1996) 295–299.
62. B.N. Barman, Behavioral differences between group I and group II base oils during thermo-oxidative degradation, Tribology International 35 (2002) 15–26.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-fb21a7f7-37fa-4c6e-930b-a37d6ccbca63