Micellar Liquid Chromatography

Micellar Liquid Chromatography

1.      Pendahuluan

Micellar Liquid Chromatography (MLC) atau kromatografi cair misel adalah suatu teknik pemisahan model kromatografi cair kinerja tinggi fase-terbalik (RPLC) dimana fasa gerak yang digunakan merupakan surfaktan yang mengandung gugus fungsi ionik maupun non-ionik pada konsentrasi yang melebihi konsentrasi misel kritis (cmc). Sedangkan fase diamnya dapat berupa C18 yang dilapisi dengan monomer adsorpsi surfaktan, membentuk permukaan mirip dengan bagian luar misel. Keberadaan misel dalam fase gerak dan modifikasi permukaan fase diam mempengaruhi retensi, selektivitas dan efisiensi.

Komponen MLC: pompa, injector, tubing, detektor, dll. Karakteristik paling menarik yang ditawarkan oleh MLC sehubungan dengan RPLC klasik adalah fleksibilitas yang besar yang dihasilkan oleh berbagai jenis zat terlarut, misel dan interaksi solut dimodifikasi fase diam, perubahan selektivitas, dan overlaping tailing. Surfaktan yang cocok untuk MLC harus memiliki cmc rendah karena cmc yang tinggi akan mengakibatkan surfaktan beroperasi pada konsentrasi yang tinggi, sehingga menghasilkan solusi kental, memberikan tekanan sistem yang tinggi yang tidak diinginkan, dan kebisingan pada latar detektor UV. Selain itu,MLC juga dapat diinjeksi langsung cairan fisiologisnya. Misalnya: urine, plasma, serum dan susu, tanpa pra perawatan lainnya selain filtrasi, dengan tidak ada peningkatan tekanan sistem atau tidak ada kerusakan terlihat meskipun sering digunakan untuk injection protein, mempercepat gerak kolom yang tersapu tanpa bahaya. Untuk mencegah kontaminasi kolom dengan cara pengenceran atau penyaringan sampel sebelum injeksi. Beberapa contoh, seperti serum, perlu sentrifugasi sebelum analisis kromatografi. Ini sedikit pra perawatan meminimalkan paparan kolom untuk senyawa yang tidak diinginkan.

Surfaktan yang sering digunakan: anionik sodium dodecyl sulfat (SDS), bromida cetyltrimethylammonium kationik (CTAB), Triton X-100 dan non ionik Brij-35.

Table1. Surfaktan yang paling sering digunakan dalam MLC dan kharakteristiknya

Compound	Name	Abbr.	CMC, mM	Aggregat. number	Kraftpoint, oC	Molarvolume, molL-1
C12H25SO4Na	Sodium   dodecyl   sulfate; sodiumlaurylsulfate	SDS	8.1	62	16	0.246
C16H33N(CH3)3Br	Cetyltrimethylammonium bromide	CTAB	0.83	90	26	0.364
C12H25(C2H4O)23OH	Polyoxyethylene 23dodecyl ether	Brij35	0.06	41	100>**	1.12
C14H22O(C2H4O)9.5	p-Octylbenzene polyoxyethylene  9.5alcohol	TritonX-100	0.3	140	67**	0.743

Pemilihan pengubah pelarut organik yang sesuai di MLC harus mempertimbangkan polaritas dari analit. Untuk senyawa polar, waktu retensi cukup pendek (di bawah 20 menit) diperoleh dengan 1-propanol, 2-propanol atau asetonitril. Untuk senyawa non-polar atau senyawa dengan afinitas tinggi untuk surfaktan teradsorpsi pada fase diam, pelarut kuat sebagai 1-butanol atau 1pentanol.

2.      Dasar Micellar Liquid Chromatography (MLC)

Penggunaan micells (molekul-molekul surfaktan yang beraosiasi)  dalam HPLC pertama kali dilakukan oleh Amstrong dan Henry (1980). Karena merupakan HPLC fasa terbalik (RP-HPLC) maka fasa diam non polar, dimana biasanya rantai hidrokarbon dan fase gerak polar. Fase gerak umumnya terdiri dari air dan penambahan pelarut organik seperti metanol atau acetonitril. Pada fase gerak / fase ketiga ke dalam solut yang akan dipisahkan dialkukan penambahan micel.

Pemisahan komponen didasarkan pada kepolaran. Bila polaritas komponen turun, waktu tinggal dalam kolom semakin bertambah. solut dengan polaritas tinggi akan kurang berinteraksi dengan fase diam dan lebih lama berada dalam fase gerak.

3.      Mekanisme MLC:

1.      Masing-masing komponen berinteraksi dengan fase diam dengan cara yang berbeda tergantung polaritas dan hidrofobisitas.

2.      Ketika larutan analit diinjeksikan ke dalam sistem, mula-mula komponen terpisah dari fase gerak dan berinteraksi dengan fase diam

3.      Analit yang nonpolar akan masuk ke fasa diam C-18 yang juga nonpolar. Interaksi antara analit yang nonpolar akan semakin kuat dengan kolom C-18 yang nonpolar jika konsentrasi misel rendah. Karena dengan rendahnya knsentrasi misel mengakibatkan celah sehingga analit yang nonpolar akan masuk kedalam.  Analit yang polar berada di tengah antara misel dan kolom C-18 sehingga lebih mudah ditarik oleh misel dan lebih dahulu keluar kolom. Dimana urutan keluar analit berdasarkan kepolaran yakni: polar-kurang polar-nonpolar.

4.      Aplikasi MLC:

MLC merupakan pilihan terbaik dibanding LC ion-exchange, LC ion-pairing untuk pemisahan molekul bermuatan ,Pemisahan campuran bermuatan dan solut netral, injeksi serum dan cairan fisiologi yang lain, analisis senyawa farmasi, pemisahan dari enantiomer, analisis organometal anorganik, dan lain-lain.

Contoh:

1.       Analisis Residu Sulfonamide dalam Makanan

Fase gerak: Sodium Dodecyl Sulfate 0,04 M pH: 4,6.

"Head”"Tail”

Hydrophilic segmentHydrophobicsegment

   Micell Normal

                                                                                  Ket:

2.       Analisis Ranitidine Hydrochloride dalam dosage tablet

Fase gerak: 8%n-Butanol3 M, pH: 5,9±0,3 di tambah Asam Orto Phosphoric

Laju Alir: 1 mL/min

Detektor: UV 280,3 nm

5.      Kelebihan MLC

·         Meningkatkan  retensi dan selektifitas berbagai solut yang sulit dipisahkan

·         Ramah lingkungan

·         Murah

·         Penggunaannya lebih fleksible untuk beragamanalit

6.      Masalah MLC:

Terjadi pelebaran peak karena analit yang nonpolar akan masuk kedalam kolom C-18 yang juga nonpolar dan akan sulit keluar kolom. Dapat diatasi dengan

·         penambahan modifier  sehingga analit yang nonpolar yang terjebak akan keluar karena susunan surfaktan akan dimodifikasi oleh modifier. Modifier ditambahkan bersamaan dengan aliran fasa gerak. Modifier dapat berupa alkohol rantai lurus. Seperti n-propanol, n-butanol, n-pentanol, dll

·         Peningkatan suhu, untuk mengurangi misel yang menempel pada fasa diam