เพิ่มประสิทธิภาพ และความแม่นยำในงานแยกสารสำคัญจากธรรมชาติให้บริสุทธิ์ ด้วยเครื่อง CPC และ Mass Spectrometry (MS)

       
             ในการแยกสารสำคัญในสารธรรมชาติให้บริสุทธิ์ (Purification) ที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน ให้ได้ประสิทธิภาพสูง รวดเร็ว แม่นยำ และประหยัด ด้วยเทคนิค Liquid Chromatography มีหัวใจสำคัญคือ ส่วนของการแยก (Column) และ ตัวตรวจวัด (Detector) ที่สามารถทำงานร่วมกันได้เป็นอย่างดีกับตัวเก็บสารละลาย ( Fraction Collector) ด้วยการใช้โปรแกรมควบคุมการทำงานอย่างเหมาะสม
              ส่วนของการแยก (Column) ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในปัจจุบันนั้น เป็น Column แบบสำเร็จรูปที่มี Stationary Phase เป็นของแข็ง เช่น ซิลิก้า (Silica)  ซึ่งมีสองประเภทหลักๆ คือ Flash column และ Preparative column ทั้งสองประเภทมีข้อจำกัดในการโหลดตัวอย่างที่มีความหนืด ทำให้เกิดการอุดตันของ Column ได้ง่าย จึงมีจำเป็นต้องทำการเจือจางและกรองตัวอย่าง ก่อนทำการโหลดเข้า Column ทั้งนี้ ยังมีวิธีอื่นๆ ที่ถูกนำใช้ให้เหมาะสมกับสารที่ต้องการ เพื่อทำให้สารบริสุทธิ์ ซึ่ง Column บางประเภทมีราคาสูงมาก แต่ใช้ได้เพียงครั้งเดียว หรือจำเป็นต้องมีการปรับสภาพ (Regenerate Column) ก่อนการใช้งานซึ่ง ทำให้เสียเวลา และ ใช้ตัวทำละลายในปริมาณมาก
             ปัจจุบันได้มี Column อีกประเภทหนึ่งที่เหมาะสำหรับการแยกสารให้บริสุทธิ์ ลดข้อจำกัดของ Column  ที่มี Stationary Phase เป็นของแข็งข้างต้นได้เป็นอย่างดี โดย Column ชนิดนี้มี Stationary Phase เป็นของเหลว ใช้หลักการของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางของ Column ทำให้ Stationary Phase ติดอยู่ใน Column ในขณะทำงาน หรือเรียก column ชนิดนี้ว่า Centrifugal Partition Chromatography (CPC) ซึ่งการใช้Stationary Phase เป็นของเหลว นั้นสามารถเปลี่ยนชนิด และสัดส่วนของตัวทำละลายที่ใช้เป็น Stationary Phase ให้เหมาะสมกับสารที่สนใจได้ตลอดเวลา  เกิดรการพัฒนาสภาวะในการแยกสารให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยไม่ต้องมีการเปลี่ยน Column รองรับการโหลดตัวอย่างที่มีความหนืดในปริมาณมาก และไม่เกิดอุดตันหรือการปนเปื้อนขึ้นใน Column
           
             ตัวตรวจวัด (Detector) มีความสำคัญในการแยกสารให้บริสุทธิ์เช่นกัน ตัวตรวจวัดที่ดีควรมีความจำเพาะ (Selectivity) ต่อสารที่ต้องการแยกให้บริสุทธิ์ ตัวตรวจวัดที่ใช้ส่วนใหญ่ในการแยกสารให้บริสุทธิ์ เป็นตัวตรวจวัดแบบดูดกลืนแสงยูวี (UV Detector) โดยอาศัยการดูดกลืนคลื่นแสงยูวี ที่แตกต่างกันของกลุ่มโมเลกุลของสารแต่ละชนิด แต่ในกรณีที่เป็นสารต่างชนิดกัน แต่มีกลุ่มที่ดูดกลืนคลื่นแสงยูวีเดียวกันนั้น จะปรากฎว่ามีคลื่นสัญญาณการตรวจวัดที่ได้จำนวนมาก ทำให้ไม่สามารถยืนยันได้ชัดเจน ว่าสารที่แยกออกมาได้นั้น หรือสารจาก Fraction ใดเป็น สารที่ต้องการ จึงจำเป็นต้องมีการนำสารจากหลายๆ Fraction มาตรวจสอบอีกครั้ง ซึ่งทำให้เกิดความล่าช้า  
             
              เพื่อช่วยลดปัญหาดังกล่าว จึงมีการนำตัวตรวจวัดแบบแยกมวลต่อประจุ หรือ Mass Spectrometer (MS Detector) มาใช้ในงานแยกสาร ตัวตรวจวัดแบบแยกมวลต่อประจุ มีความจำเพาะมากกว่า ตัวตรวจวัดแบบดูดกลืนแสง (UV Detector) สามารถนำมาวัดเพื่อเก็บเฉพาะ Fraction ของสารที่ต้องการแยกให้บริสุทธิ์เท่านั้น หรือทำให้ระบุ Fraction ของสารที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ โดยทำงานร่วมกับตัวเก็บสารละลาย (Fraction Collector) ผ่านโปรแกรมควบคุม นอกจากนี้ Mass Spectrometer ยังสามารถใช้ได้กับกลุ่มสารที่ไม่ตอบสนองต่อ UV Detector อีกด้วย

             ในการแยกสารให้บริสุทธิ์ด้วยเทคนิค Centrifugal Partition Chromatography (CPC)  หรือการปั่นเหวี่ยง  สามารถนำมาใช้งานร่วมกับ เครื่อง VERITY 1920 Mass Spectrometer ซึ่งจะทำให้ช่วยลดระยะเวลาทำงานให้น้อยลงมาก และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการวิเคราะห์สารให้มีความถูกต้องแม่นมากขึ้น โดย VERITY 1920 Mass Spectrometer ซึ่งสามารถตรวจสอบสารที่มีโครงสร้างซับซ้อนและช่วยยืนยันผลการวิเคราะห์ได้เป็นอย่างดี
              VERITY 1920 Mass Spectrometer เป็นชนิด Single Quadrupole ซึ่งมีส่วนในการแยกมวล (Mass Analyzer) เป็นแท่งโลหะสี่แท่งวางตามแนวเส้นทแยงมุม (Quadrupole) ทำหน้าที่คัดมวลสารที่ต้องการวิเคราะห์ให้ผ่านไปได้จนถึงตัวตรวจวัดเพื่อขยายสัญญาณและบันทึกผล
             VERITY 1920 Mass Spectrometer มี Ion Source ให้เลือก 2 แบบ คือ Electrospray Ionization (ESI) และ Atmospheric pressure chemical ionization (APCI) ทำให้สามารถทำงานได้หลากหลายมากขึ้น
           
              ดั้งนั้น ด้วยคุณสมบัติของ Column ชนิด Centrifugal Partition Chromatography (CPC)   ที่ไม่มีของแข็งบรรจุภายใน column สามารถฉีดสารที่มีความหนืดและปริมาณมากได้ โดยไม่มีการอุดตันเกิดขึ้น รวมทั้งช่วยลดการใช้ปริมาณสารเคมีได้มากกว่า 5 เท่าเมื่อเทียบกับเทคนิคอื่น เมื่อนำมาใช้งานร่วมกับ VERITY 1920 Mass Spectrometer  โดยใช้โปรแกรมควบคุมการทำงานเดียวกัน ทำให้กระบวนการแยกสารให้บริสุทธิ์นั้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำงานได้ง่ายขึ้น ช่วยลดขั้นตอนและเวลาในการทำงานให้น้อยลง ทำให้ช่วยลดค่าใช้จ่ายให้น้อยลงอีกด้วย

Gilson PLC-CPC ร่วมกับ VERITY 1920 Mass Spectrometer