Chromatografia kolumnowa

Co to jest chromatografia kolumnowa?

Chromatografia kolumnowa Jest to technika, która umożliwia oddzielenie składników mieszaniny substancji, aby osiągnąć oczyszczenie określonej substancji do identyfikacji, charakterystyki lub użycia.

Chromatografia kolumnowa ma dwie fazy: faza stacjonarna i faza mobilna. Fazę stacjonarną można znaleźć w fazie stałej lub ciekłej, a substancje oddzielające się z nią, wcześniej lub jednocześnie z działaniem fazy ruchomej.

Degradacja kolorów wskazuje, że substancje inaczej wychodzą z powodu ich zmiennych powinowactwa przez fazę stacjonarną: niebieskawą substancję, która jest dalsza, jest ta, która cierpi z powodu najsilniejszej retencji. Źródło: максим фомич, CC.0, Via Wikimedia Commons

Z drugiej strony faza mobilna porusza się podczas chromatografii i umożliwia oddzielenie komponentów mieszanki. Fazę ruchomą można znaleźć w stanie ciekłym lub gazowym i oddziałuje z substancjami w chromatografii podobieństwa w ich polaryzacji.

Chromatografia kolumnowa to wszechstronna technika, która ma wiele zastosowań w różnych branżach, a także w medycynie. Dlatego techniki chromatograficzne stale ewoluowały: tak jest w przypadku SA -Called o wysokiej rozdzielczości chromatografii cieczowej (HPLC).

HPLC pozwala analizować w bardzo krótkim czasie liczne substancje, ponieważ wszystkie etapy procesu są zautomatyzowane. Na przykład jest to bardzo przydatne w symfinach analizy jakości leków, w których wiele próbek należy analizować codziennie.

Mamy również chromatografię z wyłączenia wielkości, która, jak sama nazwa wskazuje, opiera się na wielkości cząsteczek, a nie tyle na ich polaryzację. Ta technika jest stosowana, gdy jest wymagana do oddzielenia mieszanin pigmentów, żywic, asfaltu, biomolekuł itp., które nie różnią się zbytnio w ich chemicznym charakterze.

Rodzaje chromatografii kolumnowej

Istnieje kilka rodzajów chromatografii, które są wykonywane w kolumnie, szklanej strukturze lub innym materiale, zwykle w postaci prostych rur. Wśród rodzajów chromatografii kolumnowej są następujące:

• Absorpcja lub kolumna.
• PARTICJA CALIKI-LIKIDA.
• Wymiana jonów.
• Wykluczenie według wielkości.
• Gaz.
• Ciecz o wysokiej rozdzielczości (HPLC).
• Podobieństwo.

Podstawy i materiały

Chromatografia kolumn laboratoryjnych

Chromatografia adsorpcji lub chromatografii kolumnowej

Ta chromatografia ma takie same zasady, jak chromatografia warstwy drobnej, oparta na zastosowaniu stałej fazy stacjonarnej o charakterze polarnym (żel tlenku glinu lub sylica) oraz faza mobilna utworzona przez rozpuszczalnik nieolarny w stanie ciekłym w stanie ciekłym.

Substancje polarne obecne w mieszaninie substancji oddziałują z polarną fazą stacjonarną i są przez to zaadsorbowane. Ponadto mają niewielkie powinowactwo do nietopolarnego rozpuszczalnika fazy ruchomej.

Może ci służyć: borobilowodorek sodu (NABH4): struktura, właściwości, zastosowania

Tymczasem substancje o niskiej polarności można łatwo oddzielić od ich zjednoczenia z fazą stacjonarną ze względu na ich polaryzację; co pozwala im interakcja w większym stopniu z nietolnikową fazą ruchomą i być przez nią przesunięte.

Chromatografia partycji ciecz-ciecz

Termin ten służy do nazwania rodzaju chromatografii, w której faza stacjonarna i faza mobilna są w stanie ciekłym. Faza stacjonarna to ciecz polarna, która przenika stałą podporę, zwykle obojętną krzemionkę. A faza mobilna odpowiada beztolarowej cieczy.

Ten układ faz w chromatografii partycji jest nazywany fazą normalną, podczas gdy ciecz niepolarna przeniknie krzemionkę, stanowiąc fazę stacjonarną, zostanie ono nazywane chromatografią partycji w fazie odwrotnej.

Chromatografia wymiany jonowej

W tego rodzaju chromatografii faza stacjonarna jest ładowana elektrycznie. Kiedy twoje ciężar jest pozytywny, zachowuje aniony (-); A jeśli obciążenie jest ujemne, do kationów (+).

Są one często stosowane jako amina stacjonarna, kwas sulfonowy, okrzemek, celuloza i sephadex (uzyskane z dekstranu). Te ostatnie materiały dodają obciążenie dodatnie, na przykład dietyloamineotil (Deae) w celu uzyskania deae-kółka lub deae-sefadex, aby oddziaływać z anionami.

Można je również dodać obciążenie ujemne przez połączenie grupy karboksymetylowej (CM), tworząc CM-CELOLOS.

Istniejące interakcje elektrostatyczne w tego rodzaju chromatografii można regulować za pomocą modyfikacji pH i siły jonowej cieczy, która tworzy fazę ruchomą.

Neutralne lub podstawowe pH, białka są zwykle ujemnie naładowane i oddziałują z dodatnim obciążeniem deae-kółka i deae-sefadex; Ale zmniejszając pH fazy ruchomej, białka mogą stać się dodatnie i przestać oddziaływać z dodatnim ładunkiem fazy stacjonarnej.

Korzystając z tej strategii eksperymentalnej, możesz oddzielić różne białka obecne w mieszaninie.

Są one również stosowane w chromatografii wymiany jonowej związków nieorganicznych, takich jak aluminiliki (zeolity).

Chromatografia wykluczenia rozmiaru

Ten typ chromatografii opiera się na istnieniu cząstek, które kanały obecne w środku, które umożliwiają krążenie substancji o małej wielkości i niskiej masie cząsteczkowej przez nich. Tymczasem większe substancje nie mogą przekraczać kanałów i są z nich wykluczone.

Chociaż wydaje się to dziwne, większe substancje przemieszczają się przez fazę ruchomą łatwiej niż substancje o mniejszych rozmiarach, ponieważ nie są zatrzymywane w kanałach cząstek używanych w chromatografii. Wśród tych cząstek są zeolit ​​i sepaadex.

Może ci służyć: Ididio 192

SEPADEX SAT został stworzony przez firmę Pharmacia z dekstranu polisacharydu. Istnieje wiele rodzajów Sephadex, których użycie jest wybierane na podstawie wielkości cząsteczkowej lub masy substancji, które są pożądane do oddzielania.

Chromatografia gazowa

W tej chromatografii faza stacjonarna obejmuje ścianę kolumn lub wypełniając jej wnętrze, podczas gdy faza mobilna jest gazem obojętnym: azot lub hel. Kolumny chromatografii są wykonane ze szkła lub metalu; Chociaż mają obecnie wąskie formy naczyń włosowatych, których ściany są pokryte krzemionką.

Kolumny chromatograficzne mają długość od 1 metra do 100 metrów, co jest kolumnami wewnątrz piekarnika zdolnego do dostarczania temperatur powyżej 300 ° C. Substancje stosowane w chromatografii muszą być lotne, ponieważ muszą odparować podczas chromatografii.

Substancje odparowują z powierzchni fazy stacjonarnej zgodnie z jej temperaturą wrzenia. Parowanie substancji występuje w zależności od wzrostu temperatury piekarnika, umożliwiając sekwencyjnie dotarcie do temperatury wrzenia.

Po osiągnięciu temperatury wrzenia substancje odparowują i są przeciągane przez prąd gazu obojętnego do systemu wykrywania i analizy.

Technika chromatografii gazowej jest zasadniczo analityczna i niereparatywna. To znaczy zwykle nie jest używany do uzyskania określonej substancji.

Chromatografia wysokiej rozdzielczości (HPLC)

Podstawy HPLC są podobne do tych zwanych chromatografią kolumnową lub adsorpcyjną, ale różnica polega na tym, że rozpuszczalnik (faza mobilna) przechodzi przez fazę stacjonarną, napędzaną ciśnieniem około 400 atmosfery.

Kolumny HPLC mają długość od 15 do 25 cm i średnicę wewnętrzną 0.46 cm. Zazwyczaj są wykonane ze stali nierdzewnej. Faza stacjonarna jest tworzona przez bardzo małe cząstki krzemionki, które mają cechę polarną.

Faza normalna

W normalnej fazie HPLC rozpuszczalnik nieolarny jest zwykle używany jako faza ruchoma, zwykle heksan. Substancje polarne oddziałują z krzemionką i trójgly wyłaniają się z kolumn chromatograficznych. Tymczasem substancje niemożliwe mają większe powinowactwo do rozpuszczalników nieolarnych, nie oddziałują one na cząsteczki krzemionki, a zatem szybko wychodzą z kolumn.

Faza odwrotna

W fazie odwróconej SAM cząstki krzemionki polarnej są przekształcane w nieolarne przez dodanie łańcucha węglowodorów od 8 do 18 węgli. W fazie ruchomej stosuje się rozpuszczalnik polarny utworzony przez mieszaninę metanolu i wody.

Może ci służyć: kapilarność

Substancje polarne nie oddziałują ze zmodyfikowanymi cząstkami krzemionki (nie polarnymi), ale oddziałują z rozpuszczalnikiem polarnym, umożliwiając im szybkie opuszczenie kolumny chromatografii, przeniesione do systemu wykrywania z obecnością światła ultrafioletowego.

Chromatografii powinowactwa

Ta chromatografia opiera się na interakcji konkretnej substancji z ligandem, ustalonym na wsparcie, które może być agarne, dekstran, celulozę itp. Chromatografia powinowactwa jest techniką stosowaną do separacji i oczyszczania cząsteczek z funkcją biologiczną.

Technika chromatografii powinowactwa umożliwia oczyszczenie białka, przy użyciu określonego przeciwciała ustalonego na wsparcie, co stanowi fazę stacjonarną. Miedź, kobalt i nikiel są stosowane jako ligand do uzyskania białek zawierających aminokwas histydyny.

Stosuje się również tę technikę oczyszczania DNA i RNA, przy użyciu kwasu nukleinowego o komplementarnej sekwencji podstawowej. Substancję przymocowaną do jej ligandu można oddzielić przez modyfikację pH lub siłę jonową rozwiązania używanego jako faza mobilna.

Aplikacje

Chromatografia kolumnowa jest techniką stosowaną do oddzielenia substancji od ich mieszanki, do różnych celów lub celów. Na przykład: diagnoza problemu, identyfikacja leku, uzyskanie substancji itp.

Chromatografia adsorpcyjna stosuje się w eliminacji zanieczyszczeń substancji, w izolacji metabolitów płynów biologicznych, w oznaczaniu żywności szkodliwych kwasów organicznych itp.

Chromatografia cieczna wysokiej rozdzielczości jest techniką, która ma wiele zastosowań, w tym: w wykrywaniu antybiotyków, środków uspokajających, sterydów lub innych zainteresowań farmakologicznych; W identyfikacji środków zanieczyszczających, takich jak pestycydy, herbicydy, fenole itp.

W badaniu wielu substancji lotnych stosuje się chromatografię gazową. Jest stosowany w przemyśle farmaceutycznym w analizie leków, takich jak aspiryna, ibuprofen i paracetamol. Oprócz identyfikacji w moczu środków domieszkowanych, takich jak amfetaminy, kokaina, LSD, marihuana itp.

Chromatografia wykluczenia wielkości i chromatografia powinowactwa są wykorzystywane głównie w izolacji i oczyszczaniu biologicznych makrocząsteczek, takich jak białko i kwasy nukleinowe.

I wreszcie, chromatografia wymiany jonów jest stosowana w oczyszczaniu białek i polipeptydów.

Bibliografia

1. Dzień, r., & Underwood, a. (1986). Ilościowa chemia analityczna (Ed.). Pearson Prentice Hall.
2. Skoog d.DO., West d.M. (1986). Analiza instrumentalna. (Drugi wyd.). Inter -American., Meksyk.
3. Coskun lub. (2016). Techniki separacji: chromatografia. Northern Clinics of Isistanbul, 3 (2), 156-160. doi.Org/10.14744/NCI.2016.32757
4. Wikipedia. (2020). Kolumna chromatograficzna. Źródło: w:.Wikipedia.org
5. Clark Jim. (2016). Kolumna chromatograficzna. Odzyskane z: chemguide.współ.Wielka Brytania
6. Chris Schaller. (5 czerwca 2019). Kolumny chromatograficzne. Chemia librettexts. Odzyskane z: chem.Librettexts.org
7. Enrique Castaños. (14 sierpnia 2015). Caster Chromatography. Odzyskane z: Science Onthecrest.com
8. Cheriyedath, Susha. (28 października 2020). Zastosowania chromatografii nauk przyrodniczych. Azolifescience. Odzyskany: Azolifescience.com