La phase stationnaire liquide en chromatographie à contre courant : description, propriétés et applications

par Mahmoud Hassoun

Thèse de doctorat en Chimie analytique

Sous la direction de Alain Berthod.

Soutenue en 2006

à Lyon 1 .


  • Résumé

    La chromatographie à contre courant (CCC) est une technique de séparation qui utilise une phase stationnaire liquide et une phase mobile également liquide. Des systèmes biphasiques liquides sont mis en œuvre. Il est très difficile de maintenir stationnaire une phase liquide, ce qui explique que les colonnes de CCC soient des machines complexes avec des parties tournantes. En effet des forces centrifuges sont utilisées pour atteindre le résultat : une phase stationnaire 100% liquide. L’objectif de ce travail est de présenter l'intérêt qu'il y a à travailler avec une phase stationnaire liquide. Un premier chapitre présente la technique CCC, son principe, les appareils et les paramètres utilisés et les applications principales. Un second chapitre présente les propriétés des systèmes de solvants biphasiques. Un système liquide biphasique particulier est très souvent utilisé. C'est le système eau-acétate d'éthyle, méthanol-heptane. Des mélanges particuliers de ces quatre solvants ont été décrits, référencés de A à Z et appelés "Systèmes Arizona". La composition de chacune des phases de ces mélanges Arizona a été déterminée. Les changements de compositions ont été associés aux proportions volumiques initiales des quatre solvants et à la nature de l'alcane utilisé (pentane, hexane, heptane ou octane). La stabilité de ces systèmes à court et long terme a également été étudiée. Dans un troisième et dernier chapitre, l'intérêt d'une phase stationnaire liquide est exploité en l'utilisant pour faire des séparations chromatographiques d’une façon qui ne serait pas possibles avec une phase stationnaire classique (solide). Deux méthodes ont été explorées. La méthode dite d'élution-extrusion et la méthode dite à phase stationnaire mobile. La méthode d'élution-extrusion consiste à pousser la phase stationnaire liquide hors de la machine tout en conservant la séparation des solutés initiée dans la phase stationnaire par la phase d'élution initiale. La méthode à phase stationnaire mobile consiste à pousser les deux phases liquides dans la colonne CCC dans le même sens mais à des vitesses différentes. Ces deux méthodes ont permis de réduire le temps nécessaire pour récupérer le soluté test cholestérol avec une résolution à la ligne de base de 16 heures à une heure. Ce travail devrait permettre à l’utilisateur de la technique chromatographie à contre courant de mieux comprendre l'intérêt qu'il y a à travailler avec une phase stationnaire liquide


  • Résumé

    Countercurrent chromatography (CCC) is a separation technique that uses a support-free liquid stationary phase. Since the liquid phase is also a liquid, biphasic liquid systems are used. It is very difficult to work with a liquid stationary phase that is why complex devices are needed with rotor and rotating parts. Indeed, centrifugal forces are used to maintain a liquid phase in place when the liquid mobile phase is pushed through it. The aim of this work was to demonstrate the great advantages of a liquid stationary phase. In a first part, the CCC technique is presented, principle parameters, apparatuses and applications. A second part insists on the biphasic liquid systems focusing on special proportions of water – ethyl acetate – methanol – alkane, referenced with letters going from A to Z, giving the name Arizona to these proportions. The chemical composition of the two liquid phases obtained with the Arizona proportions were determined and related to the initial amounts of the four solvents used. The effects of the nature of the alkane, using pentane, hexane, heptane and octane, was also studied. Short and long term stability of these systems was also studied. In a third and last part, the interest of the liquid nature of the stationary phase in CCC was fully used in ways that could not be followed with a classical solid stationary phase. Two methods were developed: the elution extrusion method and the cocurrent CCC method. The elution –extrusion method has a first step that is classical elution of the solutes. When they are separated in the stationary phase, the later is extruded by itself out the column, allowing to recover the separated solutes. In the cocurrent CCC method, the two liquid phases are pushed in the same direction in the column but at different speeds. The two methods allowed to save more than 90 % of the phase volume needed elute cholesterol, a test solute. The retention time of 16 hours became less than 1 hour. This work should give new insights on the CCC users understanding better the interest of a liquid stationary phase

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Informations

  • Détails : 1 vol. (182 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Réf. bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2006/146bis
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