كروماتوغرافيا السائل المذيلية

الكروماتوغرافيا السائلة المذيلية ( MLC ) هي شكل من أشكال الكروماتوغرافيا السائلة ذات الطور المعكوس التي تستخدم محاليل مذيلية مائية كطور متحرك. ^{[ 1 ]}

استُخدمت المذيلات لأول مرة في كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء على يد أرمسترونغ وهنري عام 1980. ^{[ 2 ] [ 3 ]} تُستخدم هذه التقنية بشكل أساسي لتحسين الاحتفاظ والانتقائية لمختلف المواد المذابة التي يصعب فصلها أو يكون فصلها ضعيفًا. وقد استُخدمت كروماتوغرافيا السائل المذيلية (MLC) في تطبيقات متنوعة، تشمل فصل مخاليط المواد المذابة المشحونة والمتعادلة، والحقن المباشر للمصل وسوائل الجسم الأخرى، وتحليل المركبات الصيدلانية ، وفصل المتماكبات الضوئية ، وتحليل المركبات العضوية الفلزية غير العضوية ، وغيرها الكثير.

من أبرز عيوب هذه التقنية انخفاض كفاءتها الناتج عن المذيلات. ورغم انخفاض كفاءتها أحيانًا، تُعدّ تقنية الفصل اللوني الميكروي (MLC) خيارًا أفضل من تقنية الفصل اللوني بالتبادل الأيوني أو تقنية الفصل اللوني بالاقتران الأيوني لفصل الجزيئات المشحونة ومخاليط الأنواع المشحونة والمتعادلة . ^{[ 1 ]} ستتناول هذه الدراسة بعض الجوانب النظرية لتقنية MLC، واستخدام النماذج في التنبؤ بخصائص الاحتفاظ بها، وتأثير المذيلات على كفاءتها وانتقائيتها، وتطبيقاتها العامة.

تعتمد تقنية كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء ذات الطور العكسي (RP-HPLC) على طور ثابت غير قطبي ، غالبًا ما يكون سلسلة هيدروكربونية ، وطور متحرك أو سائل قطبي. يتكون الطور المتحرك عادةً من جزء مائي مع إضافة مادة عضوية، مثل الميثانول أو الأسيتونيتريل . عند حقن محلول المواد المراد تحليلها في النظام، تبدأ المكونات بالانفصال عن الطور المتحرك والتفاعل مع الطور الثابت. يتفاعل كل مكون مع الطور الثابت بطريقة مختلفة تبعًا لقطبيته وكرهه للماء . في تقنية HPLC ذات الطور العكسي، يتفاعل المذاب ذو القطبية الأعلى بشكل أقل مع الطور الثابت ويقضي وقتًا أطول في الطور المتحرك. ومع انخفاض قطبية المكونات، يزداد الوقت الذي تقضيه في العمود. وبالتالي، يتم فصل المكونات بناءً على قطبيتها. ^{[ 4 ]} تُضيف إضافة المذيلات إلى الطور المتحرك طورًا ثالثًا يمكن أن تنفصل إليه المواد المذابة.

تتكون المذيلات من مونومرات المواد الفعالة سطحياً ، أو المنظفات، ذات طرف كاره للماء ( ذيل) وطرف محب للماء ( رأس) في الطرف الآخر. قد يكون الرأس القطبي أنيونياً أو كاتيونياً أو ثنائي القطب أو غير أيوني. عندما يصل تركيز المادة الفعالة سطحياً في المحلول إلى تركيزها الحرج لتكوين المذيلات (CMC)، فإنها تُشكّل مذيلات، وهي عبارة عن تجمعات من المونومرات. يختلف تركيز CMC باختلاف المادة الفعالة سطحياً، وكذلك عدد المونومرات التي تُكوّن المذيلة، والذي يُسمى عدد التجمع (AN). ^{[ 5 ]} يُبيّن الجدول 1 بعض المنظفات الشائعة المستخدمة لتكوين المذيلات، بالإضافة إلى تركيز CMC وعدد التجمع (AN) الخاص بها، إن وُجد.

تختلف العديد من خصائص المذيلات عن خصائص المذيبات السائبة. فعلى سبيل المثال، تتميز المذيلات بطبيعتها بعدم تجانسها المكاني، حيث تتكون من لب هيدروكربوني شبه جاف ، ورأس قطبي شديد الذوبان . كما تتميز بنسبة سطح إلى حجم عالية نظرًا لصغر حجمها وشكلها الكروي عمومًا . وتؤثر البيئة المحيطة بها ( الأس الهيدروجيني ، والقوة الأيونية ، وأيونات المحلول المنظم، ووجود مذيب مساعد، ودرجة الحرارة ) على حجمها وشكلها وتركيزها الحرج وعدد تجمعاتها وخصائصها الأخرى. ^{[ 6 ]}

من الخصائص المهمة الأخرى للمذيلات نقطة كرافت ، وهي درجة الحرارة التي تتساوى عندها ذوبانية المادة الفعالة سطحياً مع تركيزها الحرج للمذيلات (CMC). في تطبيقات كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء (HPLC) التي تتضمن المذيلات، يُفضل اختيار مادة فعالة سطحياً ذات نقطة كرافت وتركيز حرج للمذيلات منخفضين. يتطلب التركيز الحرج للمذيلات المرتفع تركيزاً عالياً من المادة الفعالة سطحياً، مما يزيد من لزوجة الطور المتحرك، وهو أمر غير مرغوب فيه. إضافةً إلى ذلك، يجب أن تكون نقطة كرافت أقل بكثير من درجة حرارة الغرفة لتجنب تسخين الطور المتحرك. ولتجنب أي تداخل محتمل مع كاشفات الامتصاص، يجب أن تتمتع المادة الفعالة سطحياً أيضاً بمعامل امتصاص مولي منخفض عند الطول الموجي المُختار للتحليل. لا يُشكل تشتت الضوء مشكلةً نظراً لصغر حجم المذيلات، الذي يبلغ بضعة نانومترات . ^{[ 1 ]}

يُعدّ تأثير الإضافات العضوية على خصائص المذيلات أحد الاعتبارات المهمة الأخرى. غالبًا ما تُضاف كمية صغيرة من المذيب العضوي إلى الطور المتحرك لتحسين الكفاءة وفصل المركبات. يجب توخي الحذر عند تحديد كمية المادة العضوية المضافة، إذ قد يؤدي التركيز العالي جدًا منها إلى تشتت المذيلات، لأنها تعتمد في تكوينها على التأثيرات الكارهة للماء. يعتمد الحد الأقصى لتركيز المادة العضوية على المذيب العضوي نفسه وعلى المذيلات. هذه المعلومات غير معروفة بدقة عمومًا، ولكن من الممارسات المقبولة عمومًا إبقاء النسبة المئوية الحجمية للمادة العضوية أقل من 15-20%. ^{[ 1 ]}

درس فيشر وجانديرا ^{[ 7 ]} تأثير تغيير تركيز الميثانول على قيم التركيز الحرج للمذيلات (CMC) لثلاثة مواد فعالة سطحية شائعة الاستخدام. اختيرت مادتان فعالتان سطحيتان كاتيونيتان، هما بروميد سيتيل تريميثيل الأمونيوم (CTAB) وبروميد N-(α-كارب إيثيل بنتاديسيل) تريميثيل الأمونيوم ( سيبتونكس )، ومادة فعالة سطحية أنيونية واحدة، وهي دوديسيل كبريتات الصوديوم (SDS)، لإجراء التجربة. بشكل عام، ازداد التركيز الحرج للمذيلات مع ازدياد تركيز الميثانول. وخلصت الدراسة إلى أن توزيع المادة الفعالة سطحياً بين الطور المتحرك السائب والطور المذيلّي يتحول نحو الطور السائب مع ازدياد تركيز الميثانول. بالنسبة لـ CTAB، يكون الارتفاع في التركيز الحرج للمذيلات أكبر ما يمكن عند تركيز ميثانول يتراوح بين 0 و 10%، ثم يصبح ثابتاً تقريباً عند تركيز يتراوح بين 10 و 20%. أما عند تركيز ميثانول أعلى من 20%، فتتفكك المذيلات وتختفي. بالنسبة لـ SDS، تبقى قيم CMC ثابتة عند تركيز ميثانول أقل من 10%، ولكنها تبدأ بالارتفاع مع زيادة تركيز الميثانول. ويحدث التفكك عند تركيز ميثانول أعلى من 30%. أما بالنسبة لـ Septonex، فيُلاحظ ارتفاع طفيف فقط في قيمة CMC حتى تركيز 20%، ويحدث التفكك عند تركيز أعلى من 25%. ^{[ 7 ]}

كما ذُكر سابقًا، يتكون الطور المتحرك في تقنية الفصل اللوني متعدد الطبقات (MLC) من جسيمات ميكيلية في مذيب مائي ، ويُضاف إليه عادةً كمية صغيرة من مُعدِّل عضوي لإكمال الطور المتحرك. ويُستخدم عادةً طور ثابت ذو رابطة ألكيلية عكسية. نُشرت أول مناقشة للديناميكا الحرارية المتعلقة بآلية الاحتفاظ بواسطة أرمسترونغ ونوم في عام 1981. ^{[ 8 ]} في تقنية الفصل اللوني متعدد الطبقات، توجد ثلاثة معاملات توزيع يجب أخذها في الاعتبار. يتوزع المذاب بين الماء والطور الثابت (KSW)، وبين الماء والجسيمات الميكيلية (KMW)، وبين الجسيمات الميكيلية والطور الثابت (KSM).

استنتج أرمسترونغ ونوم معادلةً تصف معاملات التوزيع بدلالة عامل الاحتفاظ (أو عامل السعة)، k'. في كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء (HPLC)، يُمثل عامل السعة النسبة المولية للمذاب في الطور الثابت إلى الطور المتحرك. يُمكن قياس عامل السعة بسهولة بناءً على أوقات احتفاظ المركب وأي مركب غير محتفظ به. فيما يلي المعادلة التي أعاد صياغتها غيرموش وآخرون ^{[ 9 ] :}

1/k¢ = [n • (KMW-1)/(f • KSW)] • CM +1/(f • KSW)

أين:

• k¢ هو عامل سعة المذاب
• KSW هو معامل توزيع المذاب بين الطور الثابت والماء
• KMW هو معامل توزيع المذاب بين المذيلات والماء
• f هي نسبة حجم الطور (حجم الطور الثابت / حجم الطور المتحرك)
• n هو الحجم المولي للمادة الفعالة بالسطح
• CM هو تركيز المذيلات في الطور المتحرك (تركيز المادة الفعالة السطحية الكلي - تركيز المذيلات الحرج).

رسم العلاقة بين 1/k¢ وCM يُعطي خطًا مستقيمًا يُمكن من خلاله حساب KSW من نقطة التقاطع، وKMW من نسبة الميل إلى نقطة التقاطع. وأخيرًا، يُمكن حساب KSM من نسبة معاملي التوزيع الآخرين.

KSM = KSW/ KMW ^{[ 8 ]}

كما يمكن ملاحظته من الشكل 1، فإن KMW مستقل عن أي تأثيرات من الطور الثابت، بافتراض نفس الطور المتحرك المذيب. ^{[ 9 ]}

لقد تم تأكيد صحة آلية الاحتفاظ التي اقترحها أرمسترونغ ونوم تجريبياً بنجاح وتكرار. ومع ذلك، فقد طُرحت بعض الاختلافات والنظريات البديلة. طور جانديرا وفيشر ^{[ 10 ]} معادلات لوصف اعتماد سلوك الاحتفاظ على تغير تركيز المذيلات. ووجدا أن احتفاظ معظم المركبات المختبرة يتناقص مع ازدياد تركيز المذيلات. ومن هذا، يمكن استنتاج أن المركبات ترتبط بالمذيلات لأنها تقضي وقتاً أقل مرتبطاً بالطور الثابت. ^{[ 10 ]}

اقترح فولي نموذجًا مشابهًا لنموذج أرمسترونغ ونوم، وهو نموذج عام للتوازنات الكيميائية الثانوية في كروماتوغرافيا السوائل. ^{[ 11 ]} وبينما طُوّر هذا النموذج في مرجع سابق، ويمكن استخدامه لأي توازنات كيميائية ثانوية مثل توازنات الحمض والقاعدة، وتكوين أزواج الأيونات، فقد قام فولي بتحسين النموذج خصيصًا لكروماتوغرافيا السوائل متعددة الطبقات (MLC). عند إضافة عامل مُوازن (X)، وهو في هذه الحالة مُخَفِّف للتوتر السطحي، إلى الطور المتحرك، ينشأ توازن ثانوي حيث يوجد المُحلَّل على هيئة مُحلَّل حر (A)، ومُرتبط بالعامل المُوازن (AX). يتم الاحتفاظ بالشكلين بواسطة الطور الثابت بدرجات متفاوتة، مما يسمح بتغيير الاحتفاظ عن طريق ضبط تركيز العامل المُوازن (المذيلات). ^{[ 11 ]}

إن المعادلة الناتجة التي تم حلها لعامل السعة بدلالة معاملات التقسيم تشبه إلى حد كبير معادلة أرمسترونج ونوم:

1/k¢ = (KSM/k¢S) • [M] + 1/k¢S

أين:

• k¢ هو عامل السعة للمذاب المعقد والمذاب الحر
• k¢S هو عامل السعة للمذاب الحر
• KSM هو معامل توزيع المذاب بين الطور الثابت والمذيلات
• قد يكون [M] إما تركيز المادة الفعالة سطحياً أو تركيز المذيلات

استخدم فولي المعادلة المذكورة أعلاه لتحديد ثوابت ارتباط المذاب بالمذيلات ومعاملات احتفاظ المذاب الحر لمجموعة متنوعة من المذابات مع مواد فعالة سطحية مختلفة وأطوار ثابتة. ومن هذه البيانات، يمكن التنبؤ بنوع وتركيزات المواد الفعالة السطحية المثلى اللازمة لمذاب معين أو مذابات معينة. ^{[ 11 ]}

لم يكن فولي الباحث الوحيد المهتم بتحديد ثوابت ارتباط المذاب بالمذيلات. فقد ناقشت مقالة مراجعة لمارينا وغارسيا، مدعومة بـ 53 مرجعًا، جدوى الحصول على هذه الثوابت. ^{[ 12 ]} يمكن استخدام ثوابت الارتباط لمذابين لفهم آلية الاحتفاظ. ويمكن التعبير عن عامل فصل مذابين، a، بالصيغة KSM1/KSM2. إذا تطابقت قيمة a التجريبية مع نسبة معاملات توزيع المذاب والمذيلات، فمن الممكن افتراض أن احتفاظهما يحدث من خلال انتقال مباشر من الطور المذيل إلى الطور الثابت. إضافةً إلى ذلك، يسمح حساب a بالتنبؤ بانتقائية الفصل قبل إجراء التحليل، شريطة معرفة المعاملين. ^{[ 12 ]}

أدى السعي إلى التنبؤ بسلوك الاحتفاظ والانتقائية إلى تطوير العديد من النماذج الرياضية. ^{[ 13 ]} تلعب التغيرات في الرقم الهيدروجيني، وتركيز المادة الفعالة سطحيًا، وتركيز المُعدِّل العضوي دورًا هامًا في تحديد الفصل الكروماتوغرافي. غالبًا ما يتطلب الأمر تحسين واحد أو أكثر من هذه المعايير لتحقيق الفصل المطلوب، مع ضرورة أن تأخذ المعايير المثلى جميع المتغيرات الثلاثة في الحسبان في آنٍ واحد. وقد أشارت مراجعة غارسيا-ألفاريز-كوك وآخرون إلى العديد من النماذج الناجحة لسيناريوهات متنوعة، وسنذكر بعضها هنا. تُستخدم النماذج الكلاسيكية لأرمسترونغ ونوم وفولي لوصف الحالات العامة. ينطبق نموذج فولي على العديد من الحالات، وقد تم التحقق منه تجريبيًا للمواد المذابة الأيونية، والمتعادلة، والقطبية، وغير القطبية؛ والمواد الفعالة سطحيًا الأنيونية، والكاتيونية، وغير الأيونية؛ والأطوار الثابتة C8، وC18، والسيانو . يبدأ النموذج بالانحراف بالنسبة للمواد المذابة ذات الاحتفاظ العالي والمنخفض. قد ترتبط المواد المذابة ذات الاحتفاظ العالي بشكل لا رجعة فيه بالطور الثابت، بينما قد تخرج المواد المذابة ذات الاحتفاظ المنخفض في حجم الفراغ في العمود. ^{[ 13 ]}

تصف نماذج أخرى اقترحها أرونيانارت وكلاين-لوف، ورودجرز وخالدي، تأثير الرقم الهيدروجيني على احتجاز الأحماض والقواعد الضعيفة. وقد اشتق هؤلاء الباحثون معادلات تربط بين الرقم الهيدروجيني وتركيز المذيلات والاحتجاز. ومع تغير الرقم الهيدروجيني، يُلاحظ سلوك سيغموي لاحتجاز الأنواع الحمضية والقاعدية. وقد ثبت أن هذا النموذج يتنبأ بدقة بسلوك الاحتجاز. ^{[ 13 ]} كما تتنبأ نماذج أخرى بالسلوك في الأنظمة المذيلية الهجينة باستخدام معادلات أو نمذجة السلوك بناءً على تجارب مضبوطة. بالإضافة إلى ذلك، تم اقتراح نماذج تأخذ في الاعتبار التأثير المتزامن للرقم الهيدروجيني وتركيز المذيلات والمادة العضوية. وتتيح هذه النماذج مزيدًا من التحسين لعملية فصل الأحماض والقواعد الضعيفة. ^{[ 13 ]}

استنتجت مجموعة بحثية، بقيادة روخادزه وآخرون ^{[ 14 ]} ، علاقة خطية من الدرجة الأولى تصف تأثير تركيز المذيلات والمواد العضوية، ودرجة الحموضة، على انتقائية وفصل سبعة أنواع من الباربيتورات . واكتشف الباحثون أن معادلة رياضية من الدرجة الثانية تُناسب البيانات بدقة أكبر. وتتجاوز تفاصيل الاشتقاقات والتجارب نطاق هذه المناقشة. وقد نجح النموذج في التنبؤ بالظروف التجريبية اللازمة لتحقيق فصل المركبات التي يصعب فصلها تقليديًا. ^{[ 14 ]}

تناول جانديرا وفيشر وإيفنبرغر مشكلة النمذجة بطريقة مختلفة. ^{[ 15 ]} اعتمد النموذج المستخدم على مؤشري محبة الدهون والقطبية للمذابات. يربط مؤشر محبة الدهون مذابًا معينًا بعدد افتراضي من ذرات الكربون في سلسلة ألكيل. وهو يعتمد على سلسلة معايرة محددة تجريبيًا. يجب أن يكون مؤشر محبة الدهون مستقلًا عن الطور الثابت وتركيز المُعدِّل العضوي. أما مؤشر القطبية فهو مقياس لقطبية تفاعلات المذاب والمذيب. ويعتمد بشدة على المذيب العضوي، وإلى حد ما على المجموعات القطبية الموجودة في الطور الثابت. تم تحليل 23 مركبًا باستخدام أطوار متحركة مختلفة ومقارنتها بمؤشري محبة الدهون والقطبية. أظهرت النتائج إمكانية تطبيق النموذج على تقنية الفصل اللوني الميكروي، ولكن لوحظ أداء تنبؤي أفضل مع تركيزات المواد الفعالة سطحيًا الأقل من التركيز الميكروني الحرج (CMC). ^{[ 15 ]}

يُعدّ نوعٌ أخيرٌ من النماذج القائمة على الخصائص الجزيئية للمذاب فرعًا من العلاقات الكمية بين التركيب والنشاط (QSAR). تسعى دراسات QSAR إلى ربط النشاط البيولوجي للأدوية ، أو فئة من الأدوية، ببنيتها. والطريقة المقبولة عادةً لامتصاص الدواء، أو مستقلبه، هي من خلال التوزيع في طبقات الدهون الثنائية . يُعدّ معامل التوزيع بين الأوكتانول والماء، log P ، أكثر المؤشرات استخدامًا في QSAR لتحديد كراهية الماء للمركب. ^{[ 16 ]} توفر تقنية MLC بديلاً جذابًا وعمليًا لـ QSAR. عند إضافة المذيلات إلى الطور المتحرك، توجد أوجه تشابه عديدة بين الطور المتحرك/الثابت المذيلّي والسطح البيني بين الغشاء البيولوجي والماء. في MLC، يتغير الطور الثابت بامتزاز مونومرات المواد الفعالة سطحيًا، والتي تشبه بنيويًا سلاسل الهيدروكربون الغشائية في النموذج البيولوجي. بالإضافة إلى ذلك، فإن التفاعلات المحبة للماء/الكارهة للماء في المذيلات تشبه تلك الموجودة في المناطق القطبية للغشاء. ولذلك، أصبح تطوير علاقات الاحتفاظ بالبنية الكمية (QRAR) واسع الانتشار. ^{[ 17 ]}

اختبر إسكودر-جيلابيرت وآخرون ^{[ 18 ]} ثلاثة نماذج مختلفة للاحتفاظ باستخدام تحليل الاستجابة الكمومية (QRAR) على المركبات الأيونية. وشملت الاختبارات عدة فئات من المركبات، بما في ذلك الكاتيكولامينات ، والمخدرات الموضعية ، ومدرات البول ، والأحماض الأمينية . ووجدوا أن أفضل نموذج يربط بين لوغاريتم K ولوغاريتم P هو النموذج الذي يتضمن الشحنة المولية الكلية للمركب عند درجة حموضة معينة كمتغير. وقد أثبت هذا النموذج دقة تنبؤاته لقيمة log P، حيث R  >  0.9. ^{[ 18 ]} كما أُجريت دراسات أخرى لتطوير نماذج QRAR تنبؤية لمضادات الاكتئاب ثلاثية الحلقات ^{[ 17 ]} والباربيتورات. ^{[ 16 ]}

يُعدّ انخفاض الكفاءة (اتساع الذروة) العائق الرئيسي أمام استخدام تقنية الفصل الكروماتوغرافي السائل متعدد الطبقات (MLC)، والذي يُلاحظ عند استخدام أطوار متحركة مائية ميسيلية خالصة. ^{[ 19 ]} وقد طُرحت عدة تفسيرات لانخفاض الكفاءة، منها ضعف ترطيب الطور الثابت بالطور المتحرك المائي الميسيلي، وبطء انتقال الكتلة بين الميسيلات والطور الثابت، وضعف انتقال الكتلة داخل الطور الثابت نفسه. ولتحسين الكفاءة، كانت أكثر الطرق شيوعًا هي إضافة كميات صغيرة من كحول الأيزوبروبيل ورفع درجة الحرارة. وقد استعرض بيرثود ^{[ 19 ]} النظريات المذكورة أعلاه مجتمعة، وطبّق معادلة نوكس لتحديد سبب انخفاض الكفاءة بشكل مستقل. تُستخدم معادلة نوكس عادةً في كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء (HPLC) لوصف المساهمات المختلفة في اتساع نطاق المذاب. وتُكتب معادلة نوكس على النحو التالي:

h = An^(1/3)+ B/n + Cn

أين:

• h = عدد ارتفاعات الصفيحة المخفضة (ارتفاع الصفيحة / قطر جسيم الطور الثابت)
• n = السرعة الخطية المخفضة للطور المتحرك (السرعة مضروبة في قطر جسيم الطور الثابت / معامل انتشار المذاب في الطور المتحرك)
• A و B و C هي ثوابت تتعلق بتباين تدفق المذاب (الانتشار الدوامي)، والانتشار الطولي الجزيئي، وخصائص نقل الكتلة على التوالي.

أدى استخدام بيرثود لمعادلة نوكس لتحديد أي من النظريات المقترحة هي الأصح تجريبياً إلى استنتاجاته التالية: يبدو أن تباين التدفق في الطور المذيلّي أكبر بكثير منه في الأطوار المتحركة الهيدرو-عضوية التقليدية ذات اللزوجة المماثلة . ويرجع ذلك على الأرجح إلى الانسداد الجزئي لمسام الطور الثابت بجزيئات المادة الفعالة السطحية الممتزة. وقد ساهم رفع درجة حرارة العمود في تقليل لزوجة الطور المتحرك وكمية المادة الفعالة السطحية الممتزة. وتؤدي هاتان النتيجتان إلى تقليل قيمة الحد A وكمية الانتشار الدوامي ، وبالتالي زيادة الكفاءة. ^{[ 19 ]}

يرتبط ازدياد قيمة الحد B، المتعلق بالانتشار الطولي، بانخفاض معامل انتشار المذاب في الطور المتحرك DM، نتيجةً لوجود المذيلات، وازدياد عامل السعة k'. ويرتبط هذا بدوره بامتزاز المادة الفعالة سطحيًا على الطور الثابت، مما يُسبب انخفاضًا حادًا في معامل انتشار المذاب في الطور الثابت DS. كما أن ارتفاع درجة الحرارة، مقترنًا بإضافة الكحول إلى الطور المتحرك، يُقلل بشكل كبير من كمية المادة الفعالة سطحيًا الممتصة. وبدورها، تُقلل هاتان العمليتان قيمة الحد C الناتج عن بطء انتقال الكتلة من الطور الثابت إلى الطور المتحرك. ويمكن تحسين الكفاءة بشكل أكبر عن طريق خفض معدل التدفق ليُصبح مُطابقًا تقريبًا للمعدل المُستنتج من معادلة نوكس. وبشكل عام، يبدو أن النظريات الثلاث المقترحة تُساهم في انخفاض الكفاءة الملحوظ، ويمكن مُعالجة هذا الانخفاض جزئيًا بإضافة مُعدِّلات عضوية، وخاصة الكحول، ورفع درجة حرارة العمود. ^{[ 19 ]}

على الرغم من انخفاض كفاءة تقنية الفصل الكروماتوغرافي السائل متعدد الطبقات (MLC) مقارنةً بتقنية الفصل الكروماتوغرافي السائل عالي الأداء ذي الطور المعكوس (HPLC)، فقد تم الإبلاغ عن مئات التطبيقات التي تستخدم هذه التقنية. ومن أبرز مزاياها إمكانية حقن السوائل الفيزيولوجية مباشرةً. تتميز المذيلات بقدرتها على إذابة البروتينات، مما يجعل تقنية MLC مفيدة في تحليل السوائل البيولوجية غير المعالجة، مثل البلازما والمصل والبول . ^{[ 1 ]} وقد وجد مارتينيز وآخرون ^{[ 20 ]} أن تقنية MLC مفيدة للغاية في تحليل فئة من الأدوية تُسمى مضادات بيتا، أو ما يُعرف بحاصرات بيتا ، في عينات البول. وتتمثل الميزة الرئيسية لاستخدام تقنية MLC مع هذا النوع من العينات في توفير الوقت بشكل كبير في تحضير العينة. تتطلب طرق التحليل البديلة، بما في ذلك تقنية HPLC ذات الطور المعكوس، إجراءات استخلاص ومعالجة مطولة للعينة قبل بدء التحليل. أما مع تقنية MLC، فغالبًا ما يكون الحقن المباشر ممكنًا، مع أوقات احتجاز تقل عن 15 دقيقة لفصل ما يصل إلى تسعة مضادات بيتا. ^{[ 20 ]}

قارن تطبيق آخر بين تقنية الاستشراب السائل عالي الأداء ذي الطور المعكوس (HPLC) وتقنية الاستشراب السائل متعدد الطبقات (MLC) لتحليل ديسفيريوكسامين في مصل الدم. ^{[ 21 ]} يُعد ديسفيريوكسامين (DFO) دواءً شائع الاستخدام لإزالة الحديد الزائد لدى المرضى الذين يعانون من مستويات حديد مزمنة وحادة. وقد أثبت تحليل ديسفيريوكسامين، بالإضافة إلى مركباته المخلبية ، Fe(III) DFO و Al (III) DFO، صعوبته في أفضل الأحوال في المحاولات السابقة. وجدت هذه الدراسة أن الحقن المباشر لمصل الدم ممكن في تقنية MLC، مقارنةً بخطوة الترشيح الفائق الضرورية في تقنية HPLC. أظهر هذا التحليل صعوبات في فصل مركبات ديسفيريوكسامين المخلبية، وفي مستويات حساسية الكشف عن ديسفيريوكسامين نفسه عند تطبيق تقنية MLC. وخلص الباحث إلى أن تقنية HPLC ذات الطور المعكوس، في هذه الحالة، كانت تقنية أفضل وأكثر حساسية، على الرغم من توفير الوقت في الحقن المباشر. ^{[ 21 ]}

يزداد استخدام تقنية الفصل الكروماتوغرافي متعدد الطبقات (MLC) في تحليل المستحضرات الصيدلانية. تتميز هذه التقنية بانتقائية عالية وشكل قمة أفضل بكثير من تقنية كروماتوغرافيا الأزواج الأيونية الشائعة الاستخدام. ^{[ 22 ]} تحاكي تقنية MLC، بل وتتفوق، على الانتقائية التي توفرها كواشف الأزواج الأيونية لفصل المكونات الفعالة في الأدوية . بالنسبة للأدوية القاعدية، تُحسّن تقنية MLC من مشكلة ذيل القمة المفرط الذي يُلاحظ عادةً في تقنية الأزواج الأيونية. غالبًا ما لا يتم احتجاز الأدوية المحبة للماء باستخدام تقنية HPLC التقليدية، بينما يتم احتجازها بواسطة تقنية MLC نظرًا لذوبانها في المذيلات. وقد تم فصل أدوية شائعة الاستخدام في علاجات البرد، مثل الباراسيتامول ، وحمض الأسكوربيك ، وفينيل بروبانولامين هيدروكلوريد، وتيببيدين هيبنزات، وكلورفينيرامين ماليات، بنجاح وبشكل قمة جيد باستخدام تقنية MLC. كما تم فصل أدوية قاعدية أخرى، مثل العديد من المخدرات، كالكودايين والمورفين ، بنجاح باستخدام تقنية MLC. ^{[ 22 ]}

يتمثل أحد التطبيقات المبتكرة الأخرى لتقنية الفصل الكروماتوغرافي متعدد الطبقات (MLC) في فصل وتحليل المركبات غير العضوية ، وخاصة الأيونات البسيطة. يُعد هذا مجالًا جديدًا نسبيًا لهذه التقنية، ولكنه حقق نتائج واعدة. ^{[ 23 ]} وقد لوحظ أن تقنية MLC توفر انتقائية أفضل للأيونات غير العضوية مقارنةً بتقنيات كروماتوغرافيا التبادل الأيوني أو كروماتوغرافيا الاقتران الأيوني. ورغم أن هذا التطبيق لا يزال في مراحله الأولى من التطوير، إلا أن هناك إمكانيات واعدة لفصل الأنواع غير العضوية بطرق جديدة ومحسّنة بشكل كبير. ^{[ 23 ]}

منذ الإبلاغ عن هذه التقنية لأول مرة عام ١٩٨٠، استُخدمت كروماتوغرافيا السائل المذيلية في مئات التطبيقات. توفر هذه التقنية، التي يتم التحكم فيها بواسطة المذيلات، فرصًا فريدة لحل مشكلات الفصل المعقدة. على الرغم من انخفاض كفاءة كروماتوغرافيا السائل المذيلية، فقد استُخدمت بنجاح في العديد من التطبيقات. يبدو أن استخدام هذه التقنية في المستقبل يحمل مزايا هائلة في مجالات السوائل الفيزيولوجية، والمستحضرات الصيدلانية، وحتى الأيونات غير العضوية. وقد أثبتت هذه التقنية تفوقها على تقنيتي الاقتران الأيوني والتبادل الأيوني في العديد من التطبيقات. ومع تطوير أساليب جديدة للتغلب على انخفاض كفاءة كروماتوغرافيا السائل المذيلية، من المؤكد أن تطبيقاتها ستنتشر وتحظى بقبول أوسع.