Chromatographie Historie
Chromatographie
| Einführung | Historie | chromatographische Verfahren | Trennprinzipien | Versuche |
Historische Entwicklung der Chromatographie
Die Fortschritte naturwissenschaftlicher Forschungen sind wesentlich durch die Entwicklung und Anwendung geeigneter Methoden geprägt. Unter den modernen Analysemethoden nimmt die Chromatographie heute in der Chemie, Biologie und Biochemie eine herausragende Stellung ein. Obwohl bereits zu Zeiten eines Aristoteles Verfahren zur Meerwasseraufbereitung beschrieben werden, bei denen die adsorptive Wirkung bestimmter Böden ausgenutzt wurden, beginnt die wissenschaftliche Entwicklung der Chromatographie erst Ende des 19. Jahrhunderts mit Arbeiten des deutschen Chemikers Ferdinand Friedlieb Runge (1794 – 1867). In seinem 1855 in Oranienburg erschienenem Buch „Der Bildungstrieb der Stoffe, veranschaulicht in selbständig gewachsenen Bildern“ beschreibt er Techniken, die der Papierchromatographie zuzuordnen sind. Aber selbst Runge sah seine Experimente mehr unter ästhetischen und spielerischen Gesichtspunkten, die keine analytische Anwendung fanden. Auch die Arbeiten von R. T. Day, der um die Jahrhundertwende Erdöle fraktionierte, indem er sie durch mit Kalk - und Lehm gefüllte Säulen filtrierte, sind eher als spezielle Filtrationstechnik denn als neues (chromatographisches) Verfahren erkannt worden.
Als eigentlicher Entdecker der Chromatographie als wissenschaftliches Trennverfahren muss der russische Botaniker Michael S. Tswett (1872 – 1919) angesehen werden. Im März 1903 hielt er vor der Biologischen Sektion der Warschauer Naturforschenden Gesellschaft einen Vortrag mit dem Titel : “Über eine neue Kategorie von Adsorptionserscheinungen und ihre Anwendung in der biochemischen Analyse“.
In einer weiteren Veröffentlichung 1906 in den "Berichten der deutschen botanischen Gesellschaft" folgt die für die Adsorptions - Chromatographie grundlegende Arbeit „Physikalisch – chemische Studien über das Chlorophyll. Die Adsorptionen“.
Hierin beschreibt er die liquidchromatographische Trennung von Blattfarbstoffen, indem er Blattextrakte mittels Petrolether durch kleine mit Calciumcarbonat gefüllte Glassäulen drückte. Inspiriert von den dabei beobachteten Farbzonen gab er der Methode auch ihren Namen:
„Wie die Lichtstrahlen im Spektrum, so werden in der Calziumkarbonatsäule die verschiedenen Komponenten eines Farbstoffgemisches gesetzmässig auseinandergelegt, und lassen sichdarin qualtativ und auch quantitativ bestimmen. Ein solches Präparat nenne ich ein C h r o m a t o g r a m m und die entsprechende Methode, die c h r o m a t o g r a p h i s c h e M e t h o d e .“
Nahezu 30 Jahre dauerte es, bis auf Tswett`s Arbeiten aufbauende Trennungen beschrieben wurden (R . Kuhn, E . Lederer u.a. 1931). Weltbekannt wurden dann 1941 die Arbeiten von A. J. P. Martin und R. L. M. Synge, die Gemische von Aminosäuren aus Wollhydrolysaten auf Säulen mit wassergesättigtem Kieselgel trennten. Dafür wurden sie 1952 mit der Verleihung des Nobelpreises geehrt. In dieser Arbeit wurde bereits erwähnt, dass theoretisch auch eine Gas – Liquid – Chromatographie möglich sein müsste. Deren Realisierung blieb Martin zusammen mit A. T. James vorbehalten. Sie veröffentlichten 1952 eine Arbeit zur schnellen qualitativen und quantitativen Analyse geringster Mengen eines Fettsäuregemisches. Dieser Termin wird allgemein als Geburtsstunde der GLC angesehen.
Es sei allerdings auf eine frühe Erwähnung im Jahre 1512 eines chromatographischen Prozesses hingewiesen, der als solcher nicht erkannt wurde: der Straßburger Wundarzt Brunschwig destillierte wässrigen und verunreinigten Alkohol durch eine mit „boum oly“ (Olivenöl) getränkten „bad schwamen“ (Badeschwamm) und erhielt auf diese Weise recht reines Etanol. Diese fast 500 Jahre alte Vorschrift aus dem „Liber de arte destillandi“ wurde von Bayer und Born 1958 nachgearbeitet und als richtig bestätigt. Die Entdeckung war das Produkt zufälliger Erfahrung und zeigt, dass die technische Ausnutzung der wissenschaftlichen Klärung und Erkenntnis Hunderte von Jahren vorausgehen kann.