Kemija

Kolumna kromatografija

Kolumna kromatografija

Kaj je stolpčna kromatografija?

The Kolumna kromatografija To je tehnika, ki omogoča ločevanje komponent mešanice snovi, da se doseže čiščenje določene snovi za identifikacijo, karakterizacijo ali uporabo.

Kolumna kromatografija ima dve fazi: stacionarna faza in mobilna faza. Stacionarno fazo lahko najdemo v trdni ali tekoči fazi, s snovmi, ki jih je treba ločiti z njo, predhodno ali hkrati do dejanja mobilne faze.

Degradacija barv kaže, da se snovi različno razvajajo zaradi svojih spremenljivk glede na stacionarno fazo: modrikasta snov, ki je še naprej navzgor. Vir: Maksim lOMiч, CC do 2.0, prek Wikimedia Commons

Mobilna faza se na drugi strani premika med kromatografijo in omogoča ločevanje komponent mešanice. Mobilno fazo lahko najdemo v tekočem ali plinastem stanju in v njihovi polarnostim komunicira s snovmi v podobni kromatografiji.

Kolumna kromatografija je vsestranska tehnika, ki ima številne aplikacije v različnih panogah, pa tudi v medicini. Zato se kromatografske tehnike nenehno razvijajo: take je primer tako imenovane tekoče kromatografije z visoko resolucijo (HPLC).

HPLC omogoča analizo v zelo kratkem času številne snovi, saj so vse faze postopka avtomatizirane. Na primer, zelo je uporaben pri simfinih analizi kakovosti zdravil, kjer je treba dnevno analizirati veliko vzorcev.

Kromatografijo imamo tudi z izključitvijo velikosti, ki, kot že ime pove, temelji na velikosti molekul in ne toliko na njihovi polarnosti. Ta tehnika se uporablja, kadar je potrebna za ločevanje mešanic pigmentov, smol, asfalta, biomolekul itd., ki se v svoji kemični naravi ne razlikujejo preveč.

Vrste stolpne kromatografije

Obstaja več vrst kromatografije, ki se izvajajo v stolpcu, stekleni strukturi ali drugem materialu, običajno v obliki ravnih cevi. Med vrstami stolpne kromatografije so naslednje:

  • Absorpcija ali stolpec.
  • Tekoči-tekočina.
  • Ionska izmenjava.
  • Izključitev glede na velikost.
  • Plin.
  • Tekočina z visoko ločljivostjo (HPLC).
  • Afiniteta.

Osnove in materiali

Kromatografija laboratorijskega stolpca

Adsorpcijska ali kolonska kromatografska kromatografija

Ta kromatografija ima enaka načela kot kromatografija s fino plastjo, ki temelji na uporabi trdne stacionarne faze polarne narave (alumina ali sylicage) in mobilno fazo, ki jo sestavlja ne -polarno topilo v tekočem stanju.

Polarne snovi, prisotne v mešanici snovi, delujejo s polarno stacionarno fazo in jih to adsorbira. Poleg tega imajo malo afinitete do ne -polarnega topila mobilne faze.

Vam lahko služi: natrijev borohidrid (NABH4): struktura, lastnosti, uporabe

Medtem se snovi z nizko polarnostjo zlahka ločijo od svoje zveze s stacionarno fazo zaradi polarnosti; kar jim omogoča, da v večji meri komunicirajo z ne -polarno mobilno fazo in jih izpodrinejo.

Kromatografija s tekočino-tekočino

Ta izraz se uporablja za poimenovanje vrste kromatografije, v kateri sta stacionarna faza in mobilna faza v tekočem stanju. Stacionarna faza je polarna tekočina, ki prežema trdno podporo, ponavadi inerten silicijev dioksid. In mobilna faza ustreza ne -polarni tekočini.

Ta fazna razporeditev v delni kromatografiji se imenuje kot običajna faza, medtem ko če ne -polarna tekočina prežema silicijev dioksid.

Ionska izmenjava kromatografija

Pri tej vrsti kromatografije se stacionarna faza električno napolni. Ko je vaše breme pozitivno, ohranja anione (-); In če je obremenitev negativna, do kationov (+).

Pogosto se uporabljajo kot stacionarna fazna amin, sulfonska kislina, diatoma, celuloza in sefadex (pridobljeno iz dekstrano). Tem zadnjim materialom dodamo pozitivno obremenitev, na primer dietilamineotil (DEAE), da dobimo DEAE-celuloza ali DEAE-Sephadex.

Združitev karboksimetilne skupine (CM) jih lahko doda tudi negativno obremenitev, da tvorijo CM-celuloza ali CM-Sephadex, ki delujejo kot kationski izmenjevalci.

Obstoječe elektrostatične interakcije pri tej vrsti kromatografije lahko reguliramo s pH modifikacijami in ionsko silo tekočine, ki tvori mobilno fazo.

Nevtralen ali osnovni pH se beljakovine običajno negativno nabijejo in delujejo s pozitivno obremenitvijo DEAE-celuloze in DEAE-Sephadex; Toda z zmanjšanjem pH mobilne faze lahko beljakovine postanejo pozitivne in prenehajo interakcijo s pozitivnim nabojem stacionarne faze.

S to eksperimentalno strategijo lahko v mešanici ločite različne beljakovine, ki so prisotne.

Uporabljajo se tudi v anorganskih spojinah ionske izmenjave kromatografije, kot so aluminicatos (zeoliti).

Kromatografija za izključitev velikosti

Ta vrsta kromatografije temelji na obstoju delcev, ki so prisotni v notranjosti, ki omogočajo kroženje snovi majhne velikosti in nizke molekulske mase skozi njih. Medtem večje snovi ne morejo prečkati kanalov in so izključene iz njih.

Čeprav se zdi čudno, se večje snovi premikajo skozi mobilno fazo lažje kot tiste manjše velikosti, saj se ne zadržujejo v kanalih delcev, ki se uporabljajo v kromatografiji. Med temi delci sta zeolit ​​in sepaadex.

Vam lahko služi: ididio 192

SO -imenovani Sepadex je ustvarilo podjetje Pharmacia iz Dexstrana polisaharida. Obstaja veliko vrst Sephadexa, katerih uporaba je izbrana na podlagi molekulske velikosti ali teže želenih snovi, ki se ločijo.

Plinska kromatografija

V tej kromatografiji stacionarna faza pokriva steno stebrov ali zapolnjuje njeno notranjost, medtem ko je mobilna faza inertni plin: dušik ali helij. Stolpci kromatografije so izdelani iz stekla ali kovine; Čeprav imajo trenutno ozke oblike kapilar, katerih stene so prevlečene s silicijevim dioksidom.

Kromatografski stolpci imajo dolžino med 1 metrom in 100 metrov, stolpci znotraj pečice, ki lahko oskrbujejo temperature, večje od 300 ° C. Snovi, ki se uporabljajo v kromatografiji, morajo biti hlapne, saj morajo med kromatografijo izhlapevati.

Snovi izhlapijo s površine stacionarne faze glede na njegovo vrelišče. Izhlapevanje snovi se pojavi, odvisno od zvišanja temperature pečice, kar snovi omogoča zaporedno vrelišče.

Ko je njegova vrelišče dosežena, snovi izhlapijo in jih inertni plinski tok vleče v sistem za odkrivanje in analizo.

Tehnika plinske kromatografije je v osnovi analitična in nepriparativna. To pomeni, da se običajno ne uporablja za pridobivanje določene snovi.

Kromatografija z visoko ločljivostjo (HPLC)

Temelji HPLC so podobni tistim, imenovanim stolpec ali adsorpcijska kromatografija, vendar je razlika v tem, da topilo (mobilna faza) prehaja skozi stacionarno fazo, ki ga poganja tlak približno 400 atmosfere.

HPLC stolpci imajo dolžino med 15 in 25 cm in notranji premer 0.46 cm. Običajno so narejeni iz nerjavečega jekla. Stacionarna faza tvori zelo majhni delci silicijevega dioksida, ki imajo polarno lastnost.

Normalna faza

V normalni fazi HPLC se običajno uporablja ne -polarno topilo kot mobilna faza, običajno heksan. Polarne snovi medsebojno delujejo s silicijevim dioksidom in izhajajo iz kromatografskih stebrov. Medtem imajo ne -polarne snovi večjo afiniteto do ne -polarnih topil, ne delujejo z delci silicijevega dioksida in zato hitro izhajajo iz stolpcev.

Povratna faza

V tako imenovani povratni fazi se polarni delci silicijevega dioksida pretvorijo v ne -polarne z dodajanjem ogljikovodikove verige iz 8 do 18 ogljikov. V mobilni fazi se uporablja polarno topilo, ki ga tvori mešanica metanola in vode.

Vam lahko služi: kapilarnost

Polarne snovi ne delujejo s spremenjenimi delci silicijevega dioksida (ne polarnih), ampak sodelujejo s polarnim topilom, kar jim omogoča hitro zapuščeno kromatografijo in jih odpelje v sistem za odkrivanje s prisotnostjo ultravijolične svetlobe.

Afinitetna kromatografija

Ta kromatografija temelji na interakciji določene snovi z ligand zanjo, pritrjeno na podporo, ki je lahko agar, dekstrano, celuloza itd. Afinitetna kromatografija je tehnika, ki se uporablja za ločevanje in čiščenje molekul z biološko funkcijo.

Tehnika afinitetne kromatografije omogoča čiščenje beljakovin z uporabo specifičnega protitelesa, pritrjenega na podporo, ki predstavlja stacionarno fazo. Baker, kobalt in nikelj se uporabljajo kot ligand za pridobivanje beljakovin, ki vsebujejo histidinsko aminokislino.

Uporablja se tudi ta tehnika za čiščenje DNK in RNA z uporabo nukleinske kisline z dopolnilnim osnovnim zaporedjem. Snov, pritrjeno na njegov ligand, lahko ločimo s spreminjanjem pH ali ionske sile raztopine, ki se uporablja kot mobilna faza.

Prijave

Kolumna kromatografija je tehnika, ki se uporablja za ločevanje snovi od mešanice, za različne namene ali cilje. Na primer: diagnoza težave, identifikacija zdravil, pridobivanje snovi itd.

Adsorpcijska kromatografija se uporablja pri izločanju nečistočev snovi, pri izolaciji presnovkov bioloških tekočin, pri določanju hrane škodljivih organskih kislin itd.

Tekoči kromatografija z visoko ločljivostjo je tehnika, ki ima številne uporabe, vključno z: pri odkrivanju antibiotikov, pomirjevanja, steroidov ali drugih farmakoloških interesov; Pri identifikaciji onesnaževalcev, kot so pesticidi, herbicidi, fenoli itd.

Plinska kromatografija se uporablja pri preučevanju številnih hlapnih snovi. Uporablja se v farmacevtski industriji pri analizi zdravil, kot so aspirin, ibuprofen in paracetamol. Poleg identifikacije v urinu dopinških sredstev, kot so amfetamini, kokain, LSD, konoplja itd.

Velikost izključitvena kromatografija in afinitetna kromatografija se uporabljata predvsem pri izolaciji in čiščenju bioloških makromolekul, kot sta beljakovine in nukleinske kisline.

In končno se pri čiščenju beljakovin in polipeptidov uporablja ionska izmenjava kromatografija.

Reference

  1. Dan, r., & Underwood, a. (1986). Kvantitativna analitična kemija (Peti izd.). Pearson Prentice Hall.
  2. Skoog d.Do., Zahod d.M. (1986). Instrumentalna analiza. (Drugi izd.). Inter -American., Mehika.
  3. CoskUn ali. (2016). Tehnike ločevanja: kromatografija. Severne klinike Isistanbula, 3 (2), 156-160. doi.org/10.14744/NCI.2016.32757
  4. Wikipedija. (2020). Kolumna kromatografije. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
  5. Clark Jim. (2016). Kolumna kromatografije. Okrevano od: Chemguide.co.Združeno kraljestvo
  6. Chris Schaller. (5. junij 2019). Kolumni kromatografije. Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org
  7. Enrique Castaños. (14. avgust 2015). Lita kromatografija. Okrevano od: znanost na teku.com
  8. Cheriyedath, Susha. (28. oktober 2020). Aplikacije za življenjsko znanost kromatografije. Azolifescenca. Okrevano od: azolifescience.com