1. Principe de la chromatographie sur couche mince (CCM)
La CCM est une chromatographie dans laquelle les solutés restent en contact avec la phase mobile et la phase stationnaire durant la même période de temps. Ils parcourent différentes distances en fonction de leurs interactions avec les deux phases. La rétention de chacun des solutés est caractérisée par le rapport frontal Rf.
2. Les spécificités liées aux phénomènes d’évaporation
1. Pour un éluant composé de différents solvants, à l’équilibre liquide/vapeur (L/V), la composition de la phase mobile est différente de la phase vapeur car chaque solvant possède une capacité à s’évaporer qui lui est propre.
2. La phase stationnaire s’équilibre avec la phase vapeur par l’adsorption de celle-ci jusqu’à saturation. Si la phase stationnaire est une silice vierge, les vapeurs des solvants polaires sont plus fixées que celle des solvants apolaires. Donc, sa composition est différente de la phase vapeur (V) et de l’éluant (L).
3. Pendant la migration, la phase stationnaire humide se rééquilibre en permanence avec la phase vapeur (V) et les différents composants de la phase mobile peuvent parfois être séparés en conduisant à un front secondaire.
3. La migration des analytes
L’échantillon est déposé avec un capillaire sur la ligne de dépôt, préalablement tracée, de la plaque CCM qui est plongée dans la cuve contenant la phase mobile. Cette dernière s’élève par capillarité dans la phase stationnaire en emportant chaque analyte qui migre à sa propre vitesse en fonction de son affinité envers l’adsorbant et l’éluant.
4. L’interprétation des résultats
Le facteur de rétention (Rf) est défini comme le rapport de la distance parcourue par l’analyte (da) sur la distance parcourue par l’éluant (ds).
Rfa = da / ds
Rfb = db / ds
Il en résulte un différentiel de rétention qui donne une idée de la séparation des composés pour des conditions opératoires données :
ΔRf = Rfa – Rfb
La zone idéale de séparation se trouve entre les valeurs
0,1<= Rf<=0,4, là où les facteurs de rétention correspondent
à 2<= k <= 10 en chomatographie sur colonne.
5. Comparaison entre CCM et chromatographie liquide sur colonne
Le transfert vers la chromatographie sur colonne impose de raisonner en volume de phase mobile nécessaire pour éluer les analytes. On en déduit la correspondance suivante où l’acronyme CV (aussi appelé Vs) est un nombre sans dimension :
Vsa = CVa = 1/Rfa = 1 + ka
Vsb = CVb = 1/Rfb = 1 + kb
=> ΔCV = CVb – CVa
CV et le facteur de rétention k en HPLC sont liés par une relation mathématique =>
k = Ktr x(1/Rf – 1) et avec Ktr = cste = 1
=> Δk = Ktr x[(1/Rfb – 1) – (1/Rfa – 1)]
=> CV = Δk
En théorie, dans un mode d’élution isocratique, il est possible d’être prédictif sur le résultat d’une colonne LC par rapport à une CCM en tenant toutefois compte de variables comme les différences des caractéristiques physico-chimiques des adsorbants utilisés.
L’exemple ci-dessus montre une transposition idéale pour les conditions ci-dessous :
Colonne Flash :
L = 115 mm • Taille des particules = 50 µm
Type Interchim : 25G • Débit = 21 ml/min
| trA = 500 s | trB = 250 s | trC = 107 s | t0 = 75 s |
| RsA/B = 3,5 | RsB/C = 4,2 | RsA/C = 6,9 | |
| kA = 5,7 | kB = 2,3 | kC = 0,43 | |
| WA = 93 s | WB = 47 s | WC = 20 s |
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