2022.07.07 2024.05.30

【分析化学を学ぶ】HPLCの基礎をやさしく解説

HPLCの基礎

HPLC（高速液体クロマトグラフィー）は幅広い分野で活用される分析手法の一つです。
今回は分析化学を専門とされてない初心者へ向けて、HPLCの基礎をご紹介させていただきます。

１．HPLCとは？

「HPLC」とは、”High Performance Liquid Chromatography“の略で、「高速液体クロマトグラフィー」と呼びます。似た言葉になりますが、クロマトグラフィーは測定法、クロマトグラムは測定結果、クロマトグラフは装置を指します。

HPLCは低分子から高分子、イオン性・非イオン性まで幅広い分析種が対象となります。移動相に液体を用いる測定法を液体クロマトグラフィー（LC）、気体を用いる場合をガスクロマトグラフィー(GC)と呼びます。GCは主に揮発性の分析種に対して用いられます。

HPLCでは液体試料に溶解している複数の化合物を分離し、どのような成分が含まれているかを定性・定量分析することができます。

【図1　HPLCによる分離分析のイメージ】

２．HPLCの装置構成

HPLCは送液ポンプ、試料注入部、カラム、検出器、そしてデータ処理機にて構成されます。

送液ポンプは溶離液（溶媒）を一定の圧力にて送液します。
溶離液は分析に応じて様々な溶媒を用います。
注入部は試料を注入します。
カラムでは試料に溶けた混合成分を分離し、その後、検出器にて成分を検知します。
最後に検出器から送られた電気信号をPCにてデータ処理を行い、解析します。

【図2　HPLCの装置構成】

３．分離の原理

様々な成分を分離できるのは、各成分がカラム内を動く速さが異なるためです。
カラムには充填剤（固定相）が敷き詰められています。分離は試料成分の充填剤に対する相互作用の大きさの違いを利用して行われます。カラムへ到着した試料成分へ溶離液を流し続けると、固定相である充填剤との結合が弱い物質から、順に分離されていきます。
つまり、相互作用の小さいものから大きいものへと順番に溶出します。
このようにカラム内を進む各成分の動く速度の違いが分離の原理となります。

【図3　試料成分の分離イメージ】