Kolonnekromatografi

Hva er kolonnekromatografi?

De Kolonnekromatografi Det er en teknikk som tillater separasjon av komponentene i en blanding av stoffer, for å oppnå rensing av et spesifikt stoff for identifisering, karakterisering eller bruk.

Kolonnekromatografi har to faser: en stasjonær fase og en mobil fase. Den stasjonære fasen finnes i en fast eller flytende fase, og stoffene som skal skilles inn.

Nedbrytningen av farger indikerer at stoffer eluser annerledes på grunn av deres variabler affiniteter etter den stasjonære fasen: det blålige stoffet, for å være lenger opp, er den som er påført av den sterkeste retensjonen. Kilde: а им фомич, CC av 2.0, via Wikimedia Commons

Den mobile fasen beveger seg derimot under kromatografi og tillater separasjon av blandingskomponentene. Den mobile fasen finnes i en flytende eller gassformig tilstand, og samhandler med stoffer i likhetskromatografi i deres polariteter.

Kolonnekromatografi er en allsidig teknikk som har mange applikasjoner i forskjellige bransjer, så vel som innen medisin. Derfor har kromatografiske teknikker kontinuerlig utviklet seg: slik er tilfellet med den så -kalt høye oppløsningsvæskekromatografien (HPLC).

HPLC tillater å analysere, på veldig kort tid, mange stoffer, siden alle stadier av prosessen er automatisert. For eksempel er det veldig nyttig i medikamentkvalitetsanalysesymfiner, der mange prøver skal analyseres daglig.

Vi har også kromatografi ved ekskludering av størrelse, som, som navnet tilsier, er basert på størrelsen på molekylene og ikke så mye på polaritetene deres. Denne teknikken brukes når den er nødvendig for å skille blandinger av pigmenter, harpikser, asfalt, biomolekyler osv., som ikke skiller seg for mye i deres kjemiske natur.

Typer kolonnekromatografi

Det er flere typer kromatografi som utføres i kolonne, glassstruktur eller annet materiale, vanligvis i form av rette rør. Blant typene kolonnekromatografi er følgende:

• Absorpsjon eller kolonne.
• Væske-væske-partisjon.
• Ionbytte.
• Ekskludering etter størrelse.
• Gass.
• Høyoppløselig væske (HPLC).
• Affinitet.

Grunnleggende og materialer

Laboratoriekolonnekromatografi

Adsorpsjon eller kolonnekromatografikromatografi

Denne kromatografien har de samme prinsippene som finlagskromatografi, basert på bruk av en solid stasjonær fase av polar natur (aluminiumoksyd eller sylica gel), og en mobil fase som er utgjort av et ikke -polar løsningsmiddel i flytende tilstand.

De polare stoffene som er til stede i en blanding av stoffer samhandler med den polare stasjonære fasen og adsorberes av dette. I tillegg har de liten affinitet for den ikke -polare løsningsmidlet i mobilfasen.

Kan tjene deg: natriumborhydrid (NABH4): struktur, egenskaper, bruk

I mellomtiden skilles lave polaritetsstoffer enkelt fra sin forening med den stasjonære fasen på grunn av deres polaritet; som lar dem samhandle i større grad med den ikke -polare mobilfasen og bli fortrengt av den.

Væske-væske-partisjonskromatografi

Dette begrepet brukes til å navngi en type kromatografi der den stasjonære fasen og mobilfasen er i flytende tilstand. Den stasjonære fasen er en polarvæske som gjennomsyrer fast støtte, vanligvis inert silika. Og den mobile fasen tilsvarer en ikke -polar væske.

Denne fasearrangementet i partisjonskromatografi kalles som en normal fase, mens hvis den ikke -polare væsken gjennomsyrer silikaen, som utgjør den stasjonære fasen, vil den da bli kalt partisjonskromatografi i omvendt fase.

Ionutvekslingskromatografi

I denne typen kromatografi lades den stasjonære fasen elektrisk. Når byrden din er positiv, beholder den anioner (-); Og hvis belastningen er negativ, til kationene (+).

De brukes ofte som en stasjonær faseamin, sulfonsyre, diatom, cellulose og sephadex (oppnådd fra dextrano). Disse siste materialene tilsettes en positiv belastning, for eksempel diethylamineotil (DEAE) for å oppnå DEAE-Celulose eller Deae-Sephadex, for å samhandle med anionene.

De kan også tilsettes en negativ belastning ved forening av karboksymetylgruppen (CM), for å danne CM-celulose eller CM-sephadex, som fungerer som kationiske utvekslere.

De eksisterende elektrostatiske interaksjonene i denne typen kromatografi kan reguleres ved hjelp av pH -modifikasjoner og væskens ionekraft som danner mobilfasen.

En nøytral eller basisk pH, proteiner blir vanligvis negativt ladet og samhandler med den positive belastningen på Deae-celulose og Deae-Sephadex; Men ved å redusere pH i mobilfasen, kan proteiner bli positive og slutte å samhandle med den positive ladningen i den stasjonære fasen.

Ved hjelp av denne eksperimentelle strategien kan du skille de forskjellige proteinene som er til stede i en blanding.

De brukes også i ionebytte kromatografi uorganiske forbindelser som aluminilicatos (zeolitter).

Størrelse eksklusjonskromatografi

Denne typen kromatografi er basert på eksistensen av partikler som kanaler som er til stede i, som tillater sirkulasjon av et stoff med liten størrelse og lav molekylvekt gjennom dem. I mellomtiden kan større stoffer ikke krysse kanalene og er ekskludert fra dem.

Selv om det virker rart, beveger større stoffer seg lettere gjennom den mobile fasen enn de med mindre størrelse, siden de ikke blir beholdt i kanalene til partiklene som brukes i kromatografi. Blant disse partiklene er zeolitten og sepaadex.

Kan tjene deg: Ididio 192

Den så -kallede Sepadex ble opprettet av Pharmacia Company fra Dextran Polysaccharide. Det er mange typer Sephadex hvis bruk er valgt basert på molekylstørrelse eller vekt på stoffene som er ønsket å skille.

Gasskromatografi

I denne kromatografien dekker den stasjonære fasen veggen i søylene eller fyller interiøret, mens den mobile fasen er en inert gass: nitrogen eller helium. Søylene med kromatografi er laget av glass eller metall; Selv om de for øyeblikket har smale former for kapillærer, hvis vegger er belagt med silika.

Kromatografikolonner har en lengde mellom 1 meter og 100 meter, og er kolonnene inne i en ovn som kan levere temperaturer større enn 300 ° C. Stoffene som brukes i kromatografi må være flyktige, siden de må fordampe under kromatografi.

Stoffene fordamper fra overflaten av den stasjonære fasen i henhold til kokepunktet. Fordamping av stoffer oppstår avhengig av økningen i ovnstemperatur, slik at stoffer kan nå sitt kokepunkt sekvensielt.

Når kokepunktet er nådd, fordamper stoffene og blir dratt av den inerte gassstrømmen til deteksjons- og analysesystemet.

Gasskromatografiteknikken er i utgangspunktet analytisk og ikke -forberedende. Det vil si at det vanligvis ikke brukes til å oppnå et visst stoff.

High Resolution Chromatography (HPLC)

HPLC -fundamentene ligner de som kalles kolonne eller adsorpsjonskromatografi, men forskjellen er at løsningsmidlet (mobilfase) passerer gjennom den stasjonære fasen, drevet av et trykk på rundt 400 atmosfærer.

HPLC -kolonner har en lengde mellom 15 og 25 cm, og en indre diameter på 0.46 cm. De er vanligvis laget av rustfritt stål. Den stasjonære fasen dannes av veldig små silikapartikler som har en polar funksjon.

Normal fase

I den normale HPLC -fasen brukes et ikke -polar løsningsmiddel vanligvis som en mobil fase, vanligvis heksan. Polare stoffer samhandler med silika og trigly dukker opp fra kromatografisøyler. I mellomtiden har ikke -polare stoffer større affinitet for ikke -polare løsningsmidler, de interagerer ikke med silikapartikler og dukker derfor raskt opp fra søylene.

Omvendt fase

I den så -kalt omvendte fasen blir polare silikapartikler transformert til ikke -polar ved tilsetning av en hydrokarbonkjede fra 8 til 18 karbonatomer. I mobilfasen brukes et polært løsningsmiddel dannet av en blanding av metanol og vann.

Kan tjene deg: kapillaritet

Polare stoffer samhandler ikke med modifiserte silikapartikler (ikke polar), men samhandler med det polare løsningsmidlet, slik at de raskt kan forlate kromatografikolonnen, og blir ført til et deteksjonssystem med tilstedeværelse av ultrafiolett lys.

Affinitetskromatografi

Denne kromatografien er basert på interaksjonen mellom et bestemt stoff med en ligand for den, festet til en støtte som kan være agarøs, dekstrano, cellulose, etc. Affinitetskromatografi er en teknikk som brukes for separasjon og rensing av molekyler med en biologisk funksjon.

Affinitetskromatografiteknikken tillater rensing av et protein, ved bruk av et spesifikt antistoff festet til en støtte, som utgjør den stasjonære fasen. Kobber, kobolt og nikkel brukes som ligand for å oppnå proteiner som inneholder histidinaminosyren.

Denne teknikken for DNA og RNA -rensing brukes også, ved bruk av en nukleinsyre med en komplementær basesekvens. Stoffet festet til liganden kan skilles ved å modifisere pH, eller den ioniske kraften til løsningen som brukes som en mobil fase.

applikasjoner

Kolonnekromatografi er en teknikk som brukes til å separere et stoff fra en blanding av dem, for forskjellige formål eller mål. For eksempel: Diagnosen av et problem, medikamentidentifikasjon, å få et stoff osv.

Adsorpsjonskromatografi brukes ved eliminering av rusforstyrrelser, i isolasjonen av metabolitter av biologiske væsker, i bestemmelse i mat med skadelige organiske syrer, etc.

Væskekromatografi med høy oppløsning er en teknikk som har mange bruksområder, inkludert: i påvisning av antibiotika, beroligende midler, steroider eller annen farmakologisk interesse; Ved identifisering av forurensende midler som plantevernmidler, ugressmidler, fenoler, etc.

Gasskromatografi brukes i studiet av mange flyktige stoffer. Det brukes i legemiddelindustrien i medikamentanalyse, for eksempel aspirin, ibuprofen og paracetamol. I tillegg til identifiseringen i urinen til dopingmidler, for eksempel amfetamin, kokain, LSD, cannabis, etc.

Størrelse eksklusjonskromatografi og affinitetskromatografi brukes hovedsakelig i isolasjon og rensing av biologiske makromolekyler, for eksempel protein og nukleinsyrer.

Og til slutt brukes ionebyttekromatografi i rensing av proteiner og polypeptider.

Referanser

1. Dag, r., & Underwood, a. (1986). Kvantitativ analytisk kjemi (Femte utg.). Pearson Prentice Hall.
2. Skoog d.TIL., Vest d.M. (1986). Instrumental analyse. (Second Ed.). Inter -amerikansk., Mexico.
3. Coskun eller. (2016). Separasjonsteknikker: kromatografi. Northern Clinics of Isistanbul, 3 (2), 156-160. gjør jeg.org/10.14744/NCI.2016.32757
4. Wikipedia. (2020). Kromatografikolonne. Hentet fra: i.Wikipedia.org
5. Clark Jim. (2016). Kromatografikolonne. Gjenopprettet fra: Chemguide.co.Storbritannia
6. Chris Schaller. (5. juni 2019). Kromatografikolonner. Kjemi librettexts. Gjenopprettet fra: Chem.Librettexts.org
7. Enrique Castaños. (14. august 2015). Støpt kromatografi. Gjenopprettet fra: Science OnThecrest.com
8. Cheriyedath, Susha. (28. oktober 2020). Life Science Applications of Chromatography. Azolifescience. Gjenopprettet fra: Azolifescience.com