Kromatografi 26 oktober 2010
-
Upload
elephant8ant -
Category
Documents
-
view
450 -
download
4
Transcript of Kromatografi 26 oktober 2010
Kromatografi
1
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
pendahuluan
2
Proses pengolahan produk dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu :
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
1. Penyingkiran zat tak larut. Unit operasi yang umum : filtrasi, sentrifugasi
2. Isolasi produk. Menyingkirkan zat-zat yang sifatnya berbeda jauh dari produk. Unit
operasi yang umum : adsorbsi, ekstraksi pelarut.
3
3. Purifikasi. Selektif terhadap produk, dan dapat menyingkirkan pengotor yang sifatnyaPendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
mirip dengan produk. Unit operasi yang umum :
kromatografi, kromatografi, elektroforesis, presipitasi.4. Penyempurnaan akhir. Tergantung bentuk produk yang diinginkan. Unit operasi yang umum : kristalisasi, pengeringan.
4
Kromatografi5
DefinisiTeknik campuran Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi analisis senyawa akan fasa kandungan yang suatu pemisahan ke
komponennya dalam dua
didistribusikan berbeda
yang
(fasa
bergerak dan fasa diam). Distribusinya dapat berupa adsorbsi, perubahan ion, maupun eksklusi ukuran Fasa gerak akan dialirkan sepanjang fasa diam dan cenderung menghanyutkan
komponen Fasa diam cenderung menahan komponen campuran6
Prinsipperbedaan afinitas/distribusi zat terlarut dalam fasa gerak dan fasa diamnya Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi komponen yang kurang larut dalam fasa gerak atau yang lebih kuat pada fasa diam akan terserap atau terabsorpsi sehingga komponen akan tertinggal, komponen yang lebih larut atau kurang terserap akan bergerak lebih cepat
7
Istilah1. Fasa gerak : fasa yang membawa campuran senyawa dan mengalir pada arah tertentu
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
2. Fasa diam
: fasa yang tidak bergerak dan di
sekitarnya akan dialiri oleh fasa gerak/eluen 3. Sampel :campuran senyawa yang akan
dianalisis/dipisahkan komponen senyawanya 4. Analit :senyawa yang dipisahkan
5. Waktu retensi :waktu yang dibutuhkan oleh analit untuk melalui sistem kromatografi pada kondisi tertentu 6. Solute 7. Solvent : komponen sampel dalam kromatografi : senyawa yang mampu melarutkan8
senyawa lainnya
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
TUJUAN
9
TujuanDapat memurnikan produk meskipun sangat encer.
AnalitikPendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Digunakan untuk memperoleh komponen campuran dalam jumlah tertentu dalam keadaan murni
Preparatif Digunakan hanya untuk memisahkan komponen dari campurannya untuk penggunaan selanjutnya mengetahui jenis komponen yang terkandung di dalamnya10
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
JENIS
11
Chromatography
Bed Shape
Physical State of Mobile Phase
Separation Mechanism
Special Techniques
Column Planar
Gas Liquid
Affinity Ion Exchange Size Exclusion
Reversed-Phase 2-Dimensional Chiral dll
12
KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS Zat terlarut akan terpisahkan oleh karena perbedaan kecepatan tiap-tiap zat terlarut. Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Fasa diam : zat padat contoh : silika gel/alumina pada lempeng gelas atau plastik yang keras Fasa gerak : zat cair/gas contoh : etanol, heksan13
Perbedaan kecepatan ini dikarenakan: Kelarutan senyawa dalam pelarut. Kekuatan senyawa untuk melekat pada fasa diam
KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS untuk memisahkan senyawa senyawa yang sifatnya hidrofobik seperti lipida lipida dan hidrokarbon yang sukar dikerjakan dengan kromatografi kertas. Fasa gerak akan menaiki fasa diam sambil membawa komponen sampel di dalamnya. Fasa diam akan berinteraksi dengan komponen yang terbawa fasa gerak.
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
14
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Apabila komponen sampel lebih suka pada fasa gerak, maka komponen tersebut akan terbawa lebih tinggi oleh fasa gerak. Sebaliknya apabila interaksi komponen dengan fasa diam tinggi maka komponen akan tertinggal lebih lama pada fasa diam. Partikel silika gel (sebaga fasa diamnya) mengandung gugus hidroksil pada permukaannya yang menyebabkan permukaan silika gel sangat polar, sehingga analit yang bersifat polar akan tertahan lebih lama pada permukaan silika yang disebabkan oleh interaksi antara keduannya.15
KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS
KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Analit yang berinteraksi kuat dengan permukaan silika akan memberikan waktu retensi yang lebih besar apabila dibandingkan dengan analit yang berinteraksi secara lemah.
16
KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS Molekul analit dapat berikatan dengan silika gel melalui 2 cara, yaitu melalui ikatan hidrogen dan melalui interaksi dipol. Kekuatan total interaksi silika gel dengan analit merupakan jumlah dari kedua komponen tersebut.
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
17
KROMATOGRAFI KERTAS fasa stasioner berupa air yang terikat dalam zat padat berupa kertas saring, Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Contoh : analisis campuran asam amino fasa gerak dapat berupa air, etanol, asam asetat, heksan Bermanfaat untuk memisahkan senyawa yang ada di dalam campuran dan mengidentifikasi senyawa yang terkandung dalam campuran
18
KROMATOGRAFI KERTAS DUA ARAH (2DIMENSI)KromatografiLetak Noda oleh fasa gerak kedua Perpindahan kertas dua arah dilakukan bila terdapat dua noda warna dalam satu titik (nilai Rf sama)
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
19
KROMATOGRAFI KERTAS DUA ARAH (2DIMENSI) Kromatografi kertas dua dimensi dilakukan dengan menggunakan kertas lembaran besar dan sampel diproses secara dua dimensi dengan dua pelarut
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
20
KROMATOGRAFI KOLOM Proses analisis berdasarkan distribusi fasa adsorbsi cairpadat. Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Terjadinya pemisahan komponen suatu zat yang dilarutkan dalam pelarut yang bergerak melalui fasa padat sebagai adsorben dikarenakan adanya perbedaan daya adsorbsi komponen-komponen tersebut Di dalam kolom diisi dengan bahan alumina, silika gel/pati sebagai adsorben yang tidak boleh larut dalam fasa geraknya Silika merupakan fasa diam yang sangat polar. Oleh karena itu, semakin polar molekul yang akan dipisahkan, maka semakin kuat interaksinya dengan fasa diam sehingga molekul akan tertahan lebih lama dalam fasa diam.21
KROMATOGRAFI KOLOM Molekul non polar yang afinitasnya lebih kecil terhadap fasa diam akan cenderung berada dalam fasa gerak lebih lama dan akan terelusi lebih dulu
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
22
KROMATOGRAFI KOLOM
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
23
KROMATOGRAFI KOLOM
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
24
KROMATOGRAFI KOLOM
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
25
KROMATOGRAFI KOLOM
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
26
KROMATOGRAFI KOLOM
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Kromatografi kolom27
KROMATOGRAFI KIRAL Fasa stasioner : optik aktif Enantiomer dari senyawa yang sama akan mempunyai
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
afinitas
yang
berbeda
dengan
fasa
stasionernya
sehingga komponen tiap senyawa akan meninggalkan kolom pada waktu yang berbeda Kromatografi konvensional tidak mampu untuk
memisahkan senyawa tersebut Kiral fasa stasioner diperoleh dengan mengikatkan senyawa kiral ke permukaan penyangga akiral (misalnya silika gel)
28
Chromatography
Bed Shape
Physical State of Mobile Phase
Separation Mechanism
Special Techniques
Column Planar
Gas Liquid Supercritical Fluid
Adsorbsi Affinity Ion Exchange Size Exclusion
Reversed-Phase 2-Dimensional Chiral dll
29
KROMATOGRAFI GASFasa bergerak Berupa gas yang tidak reaktif/inert yang mengalir di dalam tube Contoh : nitrogen , helium, argon, hidrogen Fasa diam cairan yang tidak mudah menguap yang terdapat pada penyangga padatan Contoh : ester seperti ftalil dodesilsulfat yang diadsorbsi di permukaan alumina teraktivasi atau silika gel
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
30
Molekul yang berwarna merah, terlarut di dalam cairan (kurang mudah menguap) daripada molekul berwarna hijau
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
31
Ketika komponen sudah mencapai ujung kolom cairan akan diinjeksikan dari salah lainnya, maka komponen akan terdeteksi dan satu bagian ujung kolom akan digambarkan dalam grafik
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Injection port
Recorder
OvenDetector
Nitrogen cylinder
Column
32
Waktu retensi merupakan karakteristik dari suatu zat Luas area yang berada di bawah puncak (untuk kondisi yang sama, seperti kolom, temperatur, menunjukan jumlah kuantitatif dari suatu zat. laju alir gas)
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
33
KROMATOGRAFI CAIR Fasa diam yang digunakan berupa lapisan tipis cairan yang terserap pada padatan inert berpori, yang berfungsi sebagai fasa pendukung (silika gel, alumina) Fasa gerak : cairan Contoh : High Performance Liquid Chromatography Size exclusion chromatography
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
34
HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHYPendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Terdapat 2 jenis : NPLC (Normal Phase Liquid Chromatography) Fasa stasioner lebih polar Contoh : fasa gerak : toluen; fasa diam : silika RPLC ( Reversed Phase Liquid Chromatography) Fasa gerak lebih polar Conoh : fasa gerak : campuran air-metanol;fasa diam : octadecylsilyl (C18 ) 35 Kondisi operasi : kolom yang digunakan lebih pendek dan berdiameter lebih kecil daripada kromatografi gas tekanan dan kecepatan tinggi Digunakan untuk pemurnian senyawa organik skala besar
36
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
37
Chromatography
Bed Shape
Physical State of Mobile Phase
Separation Mechanism
Special Techniques
Column Planar
Gas Liquid Supercritical Fluid
Affinity Ion Exchange Size Exclusion
Reversed-Phase 2-Dimensional Chiral dll
38
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
ion analit yang berlawanan muatan menunjukkan gugus fungsional ionik (R-X) adsorbsi molekul analit atau senyawa bermuatan yang terlarut dalam fasa gerak oleh fasa stasioner kolom resin penukar ion. adsorbsi ini berupa intereaksi gaya elektrostatik (ionik) antara molekul analit dengan fasa stasioner kolom (resin penukar ion) Digunakan untuk memisahkan senyawa bermuatan (anorganik dan organik) Mekanisme pemisahan berdasarkan pada kekuatan ion dari C+ dan A- pada fasa gerak yang dapat menggeser posisi kesetimbangan sehingga dapat mempengarhui waktu retensi. 39
KROMATOGRAFI PENUKAR ION Permukaan fasa stasioner yang berinteraksi dengan
KROMATOGRAFI PENUKAR ION Kromatografi penukar ion dibagi menjadi dua jenis:- kromatografi penukar kation :Fasa stationer bermuatan negatif - kromatografi penukar anion :Fasa stationer bermuatan positif
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Kromatografi penukar kation: R_X-C+ + M+BR_X-M+ + C+ + BFasa Stationer
Kromatografi penukar anion : R_X+A- + M+BR_X+B- + M+ + AFasa Stationer
40
KROMATOGRAFI EKSKLUSI Pemisahannya berdasarkan ukuran molekul zat terlarut Terdapat dua jenis kromatografi ekslusi : 1. Gel filtration chromatography merupakan fraksinasi dari protein dan polimer lain yang larut dalam air 2. Gel permeation chromatography menganalisis distribusi berat molekul dari polimer yang larut dalam larutan organik
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
41
KROMATOGRAFI EKSKLUSI Fasa diam : medium gel contoh : poliakrilamida, dekstran / agarose dengan tekanan rendah ; silika atau medium polystyrene dengan tekanan tinggi Fasa gerak : cair gel filtration chromatography : aqueous solution gel permeation chromatography : organic solvent Biasanya digunakan untuk memperoleh makromolekul, seperti protein, polisakarida, asam nukleat
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
42
Kromatografi Gel
43
44
45
46
47
48
Kromatografi gel filtrasi
49
KROMATOGRAFI AFINITAS Berdasarkan pada interaksi kesesuaian antara partikel satu dengan partikel lainnya (bukan Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Keuntungan : mempunyai interaksi yang sangat spesifik interaksi ukuran atau ion molekul) Contoh : interaksi antara antigen dan antibodi, enzim dan substrat
Digunakan biokimia
untuk
memisahkan
campuran
50
KROMATOGRAFI AFINITAS Campuran senyawa yang terdiri dari molekul yang diinginkan akan berikatan secara spesifik Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi dengan ligand dan molekul yang tidak
diinginkan, tidak berikatan. Molekul yang tidak diinginkan ini akan dikeluarkan dari kolom, sedangkan molekul berikatan akan dielusi dengan mengubah kondisi ikatan
51
52
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Scale up
53
SCALE UP Pada saat memperbesar skala, maka kita akan menginginkan Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi kapasitas yang lebih besar
dengan yield dan kemurninan yang tinggi Usaha yang dilakukan adalah dengan
menggunakan panjang kolom yang sama dan meningkatkan luas area permukaannya dengan mengubah jari-jari kolom
54
SCALE UP Pada saat melakukan scale up, linear flow rate harus sama Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
55
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
aplikasi
56
APLIKASI
Asam aminoPendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi Kromatografi dapat digunakan untuk analisis campuran asam amino. Hal ini dikarenakan asam amino memiliki sifat yang sangat mirip dan asam-asam amino larut dalam air, serta tidak mudah menguap identifikasi asam amino dapat dilihat dari waktu retensinya
Pemisahan molekul biologi Pemisahan molekul biologi, seperti asam amino, peptida dan protein, enzim, isoenzim, immunoglobulin, asam nukleat.
57
Pemisahan sukrosa dalam tetes bitTetes bit difiltrasi terlebih dahulu untuk menghilangkan partikel tersuspensi, kemudian tetes bit dilewatkan pada kromatografi kolom penukar ion
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Dalam indsutri makanan analisis gula, anion, kation, asam organik yang terdapat di dalam makanan untuk mengontrol kualitas (quality control) dengan pemisahan dan analisis bahan aditif, vitamin, bahan pengawet, protein, dan asam amino
58
Dalam bidang lingkungan uji lingkungan untuk menentukan jumlah pestisida, pada air tanah uji kualitas air melalui jenis anion dan kation yang terkandung dalam sampel air tersebut serta jumlahnya. Melalui uji kualitas ini dapat diketahui apakah mengandung logam berbahaya atau tidak
Pendahulua n Tujuan Jenis Scale Up Aplikasi
Dalam bidang klinik Dapat menginvestigasi fluida dari dalam tubuh, seperti air liur. Dari air liur pasien, dokter dapat mengetahui apakah pasiennya perokok berat atau tidak dari konsentrasi CN- pada air liurnya
59
60
Large Scale Chromatography In industry: - chiral chromatography (Novasep)
mid-1950s (kromatografi kolom)
nowadays (kromatografi kiral)61
62
Large Scale Chromatography In industry: -HPLC (USA)
63
Sekian dan Terima Kasih64