Kolomchromatografie

Wat is kolomchromatografie?

De Kolomchromatografie Het is een techniek die de scheiding van de componenten van een mengsel van stoffen mogelijk maakt om de zuivering van een specifieke stof te bereiken voor identificatie, karakterisering of gebruik.

Kolomchromatografie heeft twee fasen: een stationaire fase en een mobiele fase. De stationaire fase is te vinden in een vaste of vloeibare fase en de te gescheiden stoffen interageren ermee, eerder of gelijktijdig met de actie van de mobiele fase.

De afbraak van kleuren geeft aan dat stoffen anders in opkomst komen vanwege hun variabelen affiniteiten door de stationaire fase: de blauwachtige substantie, om verder te omhoog zijn, is degene die wordt geleden door de sterkste retentie. Bron: максим фомич, cc door 2.0, via Wikimedia Commons

De mobiele fase daarentegen beweegt tijdens chromatografie en maakt het mogelijk dat de mengselcomponenten scheiding. De mobiele fase is te vinden in vloeibare of gasvormige toestand en interageert met stoffen in gelijkenischromatografie in hun polariteiten.

Kolomchromatografie is een veelzijdige techniek die talloze toepassingen heeft in verschillende industrieën, evenals in de geneeskunde. Daarom zijn chromatografische technieken voortdurend geëvolueerd: dit is het geval van de zo -aangeboren vloeistofchromatografie met hoge resolutie (HPLC).

HPLC maakt het mogelijk om in zeer korte tijd talloze stoffen te analyseren, omdat alle fasen van het proces zijn geautomatiseerd. Het is bijvoorbeeld zeer nuttig in de symfines van de analyse van geneesmiddelenkwaliteit, waarbij veel monsters dagelijks moeten worden geanalyseerd.

We hebben ook chromatografie door uitsluiting van grootte, wat, zoals de naam al aangeeft, is gebaseerd op de grootte van de moleculen en niet zozeer op hun polariteiten. Deze techniek wordt gebruikt wanneer het nodig is om mengsels van pigmenten, harsen, asfalt, biomoleculen, etc. te scheiden, enz., die niet te veel verschillen in hun chemische aard.

Soorten kolomchromatografie

Er zijn verschillende soorten chromatografie die worden uitgevoerd in kolom, glasstructuur of ander materiaal, meestal in de vorm van rechte buizen. Onder de soorten kolomchromatografie zijn de volgende:

• Absorptie of kolom.
• Vloeistof-vloeistofpartitie.
• Ionenuitwisseling.
• Uitsluiting op maat.
• Gas.
• Vloeistof met hoge resolutie (HPLC).
• Affiniteit.

Fundamentals en materialen

Laboratoriumkolomchromatografie

Adsorptie of kolomchromatografie -chromatografie

Deze chromatografie heeft dezelfde principes als fijne laagchromatografie, gebaseerd op het gebruik van een solide stationaire fase van polaire aard (aluminiumoxide of Sylica -gel), en een mobiele fase gevormd door een niet -polair oplosmiddel in vloeibare toestand.

De polaire stoffen aanwezig in een mengsel van stoffen werken samen met de polaire stationaire fase en worden hierdoor geadsorbeerd. Bovendien hebben ze weinig affiniteit voor het niet -polaire oplosmiddel van de mobiele fase.

Kan u dienen: natriumborohydride (NABH4): structuur, eigenschappen, gebruik

Ondertussen worden lage polariteitsstoffen gemakkelijk gescheiden van hun vereniging met de stationaire fase vanwege hun polariteit; waardoor ze in grotere mate met de niet -polaire mobiele fase kunnen communiceren en erdoor worden verplaatst.

Liquid-Liquid Partition Chromatography

Deze term wordt gebruikt om een ​​type chromatografie te noemen waarin de stationaire fase en mobiele fase zich in een vloeibare toestand bevinden. De stationaire fase is een polaire vloeistof die vaste ondersteuning doordringt, meestal inert silica. En de mobiele fase komt overeen met een niet -polaire vloeistof.

Deze fase -opstelling in partitiechromatografie wordt een normale fase genoemd, terwijl als de niet -polaire vloeistof het silica doordringt en de stationaire fase vormt, het dan partitiechromatografie in omgekeerde fase wordt genoemd.

Ionuitwisselingchromatografie

In dit type chromatografie wordt de stationaire fase elektrisch geladen. Wanneer uw last positief is, behoudt het anionen (-); En als de belasting negatief is, naar de kationen (+).

Ze worden vaak gebruikt als een stationaire fase amine, sulfonzuur, diatomee, cellulose en sephadex (verkregen uit dextrano). Deze laatste materialen worden een positieve belasting toegevoegd, bijvoorbeeld diethylamineotil (DEAE) om de DEAE-celulose of de DEAE-Sephadex te verkrijgen om te communiceren met de anionen.

Ze kunnen ook een negatieve belasting worden toegevoegd door de unie van de carboxymethylgroep (CM), om CM-celulose of CM-Sephadex te vormen, die functioneren als kationische uitwisselaars.

De bestaande elektrostatische interacties in dit type chromatografie kunnen worden gereguleerd door middel van pH -modificaties en de ionenkracht van de vloeistof die de mobiele fase vormt.

Een neutrale of basale pH, eiwitten zijn meestal negatief geladen en interageren met de positieve belasting van de DEAE-celulose en de DEAE-Sephadex; Maar door de pH van de mobiele fase te verlagen, kunnen eiwitten positief worden en stoppen met interactie met de positieve lading van de stationaire fase.

Met behulp van deze experimentele strategie kunt u de verschillende eiwitten in een mengsel scheiden.

Ze worden ook gebruikt in ionenuitwisselingchromatografie anorganische verbindingen zoals aluminilicatos (Zeolites).

Grootte uitsluiting chromatografie

Dit type chromatografie is gebaseerd op het bestaan ​​van deeltjes die kanalen binnen aanwezig zijn, waardoor de circulatie van een stof van kleine omvang en een laag molecuulgewicht doorheen mogelijk is. Ondertussen kunnen grotere stoffen de kanalen niet oversteken en worden van hen uitgesloten.

Hoewel het vreemd lijkt, bewegen grotere stoffen gemakkelijker door de mobiele fase dan die van kleinere grootte, omdat ze niet worden bewaard in de kanalen van de deeltjes die in chromatografie worden gebruikt. Onder deze deeltjes zijn de zeoliet en de sepaadex.

Kan u van dienst zijn: ididio 192

De So -Called Sepadex is opgericht door de Pharmacia Company van het Dextran Polysaccharide. Er zijn veel soorten sephadex wiens gebruik is geselecteerd op basis van de moleculaire grootte of het gewicht van de gewenste stoffen die willen scheiden.

Gaschromatografie

In deze chromatografie bedekt de stationaire fase de wand van de kolommen of vult het interieur, terwijl de mobiele fase een inert gas is: stikstof of helium. De kolommen van chromatografie zijn gemaakt van glas of metaal; Hoewel ze momenteel smalle vormen van haarvaten hebben, wiens muren zijn bedekt met silica.

Chromatografiekolommen hebben een lengte tussen 1 meter en 100 meter, zijnde de kolommen in een oven die in staat zijn temperaturen te leveren die groter is dan 300 ° C. De stoffen die in chromatografie worden gebruikt, moeten vluchtig zijn, omdat ze moeten verdampen tijdens chromatografie.

De stoffen verdampen van het oppervlak van de stationaire fase volgens het kookpunt. De verdamping van stoffen treedt op, afhankelijk van de toename van de oventemperatuur, waardoor stoffen hun kookpunt achtereenvolgens kunnen bereiken.

Zodra het kookpunt is bereikt, verdampen de stoffen en worden ze door de inerte gasstroom naar het detectie- en analysesysteem gesleept.

De gaschromatografietechniek is in principe analytisch en niet -voorbereidend. Dat wil zeggen, het wordt meestal niet gebruikt om een ​​bepaalde stof te verkrijgen.

Chromatografie met hoge resolutie (HPLC)

De HPLC -stichtingen zijn vergelijkbaar met die welke kolom- of adsorptiechromatografie worden genoemd, maar het verschil is dat het oplosmiddel (mobiele fase) door de stationaire fase gaat, aangedreven door een druk van ongeveer 400 atmosferen.

HPLC -kolommen hebben een lengte tussen 15 en 25 cm en een interne diameter van 0.46 cm. Ze zijn meestal gemaakt van roestvrij staal. De stationaire fase wordt gevormd door zeer kleine silicaruimdeeltjes met een polair kenmerk.

Normale fase

In de normale HPLC -fase wordt een niet -polair oplosmiddel meestal gebruikt als een mobiele fase, meestal hexaan. Polaire stoffen interageren met silica en trigly komen uit chromatografiekolommen. Ondertussen hebben niet -polaire stoffen een grotere affiniteit voor niet -polaire oplosmiddelen, ze interageren niet met silica -deeltjes en komen daarom snel uit de kolommen.

Omgekeerde fase

In de zo -aangedekte omgekeerde fase worden polaire silicaruimdeeltjes omgezet in niet -polair door de toevoeging van een koolwaterstofketen van 8 tot 18 koolstofatomen. In de mobiele fase wordt een polair oplosmiddel gevormd door een mengsel van methanol en water gebruikt.

Kan u van dienst zijn: capillariteit

Polaire stoffen interageren niet met gemodificeerde silica -deeltjes (niet polair) maar interageren met het polaire oplosmiddel, waardoor ze de chromatografiekolom snel kunnen verlaten, worden gebracht naar een detectiesysteem met de aanwezigheid van ultraviolet licht.

Affinity -chromatografie

Deze chromatografie is gebaseerd op de interactie van een bepaalde stof met een ligand ervoor, gefixeerd op een ondersteuning die agareus kan zijn, dextrano, cellulose, enz. Affinity -chromatografie is een techniek die wordt gebruikt voor de scheiding en zuivering van moleculen met een biologische functie.

De affiniteitchromatografietechniek maakt de zuivering van een eiwit mogelijk, met behulp van een specifiek antilichaam gefixeerd aan een ondersteuning, die de stationaire fase vormt. Koper, kobalt en nikkel worden gebruikt als ligand om eiwitten te verkrijgen die het histidine -aminozuur bevatten.

Deze techniek voor DNA- en RNA -zuivering wordt ook gebruikt, met behulp van een nucleïnezuur met een complementaire basissequentie. De stof die aan zijn ligand is bevestigd, kan worden gescheiden door de pH te wijzigen, of de ionenkracht van de oplossing die wordt gebruikt als een mobiele fase.

Toepassingen

Kolomchromatografie is een techniek die wordt gebruikt voor de scheiding van een stof van een mengsel ervan, voor verschillende doeleinden of doelstellingen. Bijvoorbeeld: de diagnose van een probleem, identificatie van geneesmiddelen, het verkrijgen van een stof, enz.

Adsorptiechromatografie wordt gebruikt bij de eliminatie van drugsonzuiverheden, bij de isolatie van metabolieten van biologische vloeistoffen, bij bepaling in voedsel van schadelijke organische zuren, enz.

Liquidchromatografie met hoge resolutie is een techniek die talloze toepassingen heeft, waaronder: bij de detectie van antibiotica, sedativa, steroïden of ander farmacologisch belang; bij de identificatie van verontreinigende middelen zoals pesticiden, herbiciden, fenolen, enz.

Gaschromatografie wordt gebruikt in de studie van veel vluchtige stoffen. Het wordt gebruikt in de farmaceutische industrie in geneesmiddelanalyse, zoals aspirine, ibuprofen en paracetamol. Naast de identificatie in de urine van dopingmiddelen, zoals amfetamine, cocaïne, LSD, cannabis, enz.

Grootte -uitsluitingchromatografie en affiniteitschromatografie worden voornamelijk gebruikt bij de isolatie en zuivering van biologische macromoleculen, zoals eiwitten en nucleïnezuren.

En ten slotte wordt ionenuitwisselingchromatografie gebruikt bij de zuivering van eiwitten en polypeptiden.

Referenties

1. Dag, r., & Underwood, een. (1986). Kwantitatieve analytische chemie (Vijfde ed.)). Pearson Prentice Hall.
2. Skoog D.NAAR., West D.M. (1986). Instrumentale analyse. (Tweede ed.)). Inter -Amerikaans., Mexico.
3. Coskun of. (2016). Scheidingstechnieken: chromatografie. Northern Clinics of Isistanbul, 3 (2), 156-160. doen.org/10.14744/nci.2016.32757
4. Wikipedia. (2020). Chromatografiekolom. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
5. Clark Jim. (2016). Chromatografiekolom. Hersteld van: chemguide.co.Uk
6. Chris Schaller. (5 juni 2019). Chromatografiekolommen. Chemistry Libhethexts. Hersteld van: chem.Librhetxts.borg
7. Enrique Castaños. (14 augustus 2015). Cast Chromatography. Hersteld van: Wetenschap Onthecrest.com
8. Cheriyedath, susha. (28 oktober 2020). Life Science Applications of Chromatography. Azolifescience. Hersteld van: azolifescience.com