Paperi-, ohutkerroskromatografia ja pylväskromatografia ovat kolmen tyyppisiä kromatografisia tekniikoita. avainero paperikromatografian, ohutkerroskromatografian ja pylväskromatografian välillä perustuvat kromatografiatekniikassa käytetyn kiinteän faasin tyyppiin. Paperikromatografia käyttää selluloosapaperia kiinteänä faasinaan, ohutkerroskromatografia käyttää alumiinioksidia tai silikageeliä kiinteänä faasinaan, kun taas pylväskromatografia käyttää kolonnia, joka on pakattu sopivasta matriisimateriaalista sen kiinteäksi faasiksi..
Biomolekyylien, kuten proteiinien ja hiilihydraattien, erottelu- ja tunnistamisprosessissa kromatografia on tärkeä käytetty biofysikaalinen tekniikka. Kromatografia erottaa yhdisteet niiden liukoisuuden, koon ja varauksen perusteella. Erotusmekanismin perusteella kromatografia käyttää mekanismeja, kuten ioninvaihto, absorptio, jakautuminen ja koon poissulkeminen, ja kromatografisia tekniikoita on kolme; nimittäin paperi-, ohutkerros- ja pylväskromatografia. Paperikromatografia perustuu yhdisteen kiinteän nesteen adsorptioon ja liukoisuuteen, ja siinä käytetään selluloosapaperia kiinteänä faasina. Ohutkerroskromatografia perustuu molekyylien kiinteän nesteen adsorptioon. Siinä on kiinteä faasi, joka on tyypillisesti valmistettu alumiinioksidista tai silikageelistä, ja liikkuva faasi, joka on liuotin. Pylväskromatografia käyttää pylvästä, joka on pakattu matriisilla, jota käytetään molekyylien erottamiseen pääasiassa niiden koon, affiniteetin tai varauksen perusteella.
1. Katsaus kromatografiaan ja avaineroihin
2. Mikä on paperikromatografia
3. Mikä on ohutkerroskromatografia
4. Mikä on pylväskromatografia
5. Samankaltaisuudet paperin, ohutkerroksen ja pylväskromatografian välillä
6. Vertailu rinnakkain - paperi vs. ohut kerros vs kolonnikromatografia taulukkomuodossa
7. Yhteenveto
Paperikromatografia on yksinkertaisin käytetty kromatografiatyyppi, eikä sitä käytetä laajassa tutkimuksessa. Sitä käytetään pääasiassa opiskelijalaboratorioissa biomolekyylien, kuten seoksissa olevien aminohappojen ja hiilihydraattien, tunnistamiseen. Paperikromatografia käyttää kiinteää faasia, joka valmistetaan käyttämällä selluloosapaperia tai Whatman-suodatinpaperia, ja liikkuvaa faasia, joka yleensä valmistetaan käyttämällä orgaanisia liuottimia, kuten n-butanolia jne.. Kiinteä faasi kyllästetään vedellä, jolloin kiinteä faasi on nestemäinen. Siten, kun yhdisteet havaitaan ja niiden annetaan ajaa liikkuvan faasin läsnä ollessa, yhdisteiden liukoisuudesta riippuen, ne erotetaan. Siten kromatogrammin kehitystyön jälkeen voidaan tehdä värjäys kunkin yhdisteen ajon pituuden määrittämiseksi. Retentiokerroin voidaan siten laskea.
Kuva 01: Paperikromatografia
Paperikromatografia voidaan edelleen luokitella nousevaksi paperikromatografiaksi ja laskevaksi paperikromatografiaksi juoksevan liuottimen suunnasta riippuen..
Ohutkerroskromatografia tai TLC on yleisesti käytetty tekniikka seoksessa olevien erilaisten aminohappojen tunnistamiseksi tai proteiinien tunnistamiseksi. Erotustekniikka perustuu kiinteän neste-adsorptioon. Ohutkerroskromatografian aikana stabiilina faasina käytetään alumiinioksidista tai silikageelistä valmistettua levyä. Liuotinseos vaihtelee tarpeen mukaan ja voi käyttää erilaisia orgaanisten yhdisteiden yhdistelmiä, kuten n-butanolia, etikkahappoa ja vettä liuottimen valmistamiseksi. Erotettavat yhdisteet laikutetaan levylle ja upotetaan liuotinseokseen. Kun liuotin liikkuu ylöspäin levyn antaman kapillaarivaikutuksen perusteella, levyllä laikutetut yhdisteet liikkuvat myös riippuen niiden liukoisuudesta liuottimeen.
Kuvio 02: Ohutkerroskromatografia
Täplien havaitseminen kromatogrammin jälkeen suoritetaan erilaisilla värjäysmenetelmillä. Jotkut käyttävät ninhydriinivärjäystä, joka on melko myrkyllinen värjäysmenetelmä. Nykyaikaiset ohutkerroskromatogrammit käyttävät fluoresenssitekniikoita kromatogrammin tarkastelemiseen ajon jälkeen. Kunkin yhdisteen retentioaika voidaan laskea ajettujen matkojen mukaan. Tätä voidaan käyttää käytetyn seoksen perusteella erotetun yhdisteen tyypin tunnistamiseen. TLC: tä käytetään pääasiassa aminohappojen tunnistamiseen proteiiniseoksessa ja myös seoksessa olevien erityyppisten monosakkaridien erottamiseen.
Pylväskromatografia on laaja termi, jota käytetään kuvaamaan monen tyyppisiä kromatografiatekniikoita, joissa käytetään pylväspohjaista erotusmenetelmää. Pylväskromatografiassa fysikaalista kolonnia käytetään pakkausmateriaalin kanssa yhdisteiden erottamiseksi. Erotus voi perustua yhdisteiden esittämiin erilaisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin. Nämä ominaisuudet voivat olla varaus, koko, 3D-muodonmuutos ja sitoutumiskapasiteetti jne. Siten matriisimateriaalilla pakattu pylväs toimii kiinteänä faasina ja pylvääseen levitetty pesupuskuri toimii liikkuvana faasina..
Jos molekyylit erotetaan koon perusteella, pakkausmateriaali pakataan siten, että se jättää huokoset yhdisteiden läpi. Siten suuret molekyylit, jotka eivät voi virtata huokosten läpi, eluoituvat ensin, kun taas pienemmillä molekyyleillä eluoituminen vie paljon kauemmin..
Kuvio 03: Pylväskromatografia
Jos molekyylit erotetaan niiden varauksen perusteella, paikallaan oleva faasi sisältää joko anionin tai kationinvaihtimen, johon yhdisteet houkuttelevat varauksensa perusteella. Siten pesuvaiheen aikana sitoutumattomat yhdisteet eluoituvat. Lisättäessä eluutiopuskuria sitoutuneet varautuneet yhdisteet eluoituvat. Näiden eluenttien havaitseminen perustuu pääosin spektrofotometrisiin tekniikoihin.
Paperi vs. ohut kerros vs kolonnikromatografia | |
Paperikromatografia | Paperikromatografia on kromatografinen tekniikka, jolla yhdisteet erotetaan yhdisteen neste-neste-adsorption ja yhdisteen liukoisuuden perusteella. Se käyttää kiinteänä faasinaan selluloosapaperia. |
Ohutkerroskromatografia | Ohutkerroskromatografia on toinen kromatografinen tekniikka, joka perustuu molekyylien kiinteän ja nestemäisen adsorptioon. Siinä on alumiinioksidista tai silikageelistä valmistettu kiinteä faasi ja liikkuvana faasina liuotin, joka on liuotin. |
Pylväskromatografia | Pylväskromatografia käyttää pylvästä, joka on pakattu matriisilla, jota käytetään molekyylien erottamiseen pääasiassa niiden koon, affiniteetin tai varauksen perusteella. |
Kiinteä vaihe | |
Paperikromatografia | Whatmanin nitroselluloosasta valmistettua paperia käytetään kiinteänä faasina paperikromatografiassa. |
Ohutkerroskromatografia | Ohutkerroskromatografian kiinteänä faasina käytetään alumiinioksidia tai silikageeliä. |
Pylväskromatografia | Pylvästä, joka on pakattu sopivalla pakkausmateriaalilla, käytetään kiinteänä faasina pylväskromatografiassa. |
Mobiili vaihe | |
Paperikromatografia | Juoksuva liuotin on paperikromatografian liikkuva faasi. |
Ohutkerroskromatografia | Juoksuva liuotin on ohutkerroskromatografian liikkuva faasi. |
Pylväskromatografia | Pesupuskuri on pylväskromatografian liikkuva faasi. |
Erottamiseen käytetyt mekanismit | |
Paperikromatografia | Paperikromatografia perustuu kiinteän nesteen imeytymiseen. |
Ohutkerroskromatografia | Ohutkerroskromatografia perustuu kiinteän aineen ja nesteen imeytymiseen. |
Pylväskromatografia | Pylväskromatografia perustuu koon poissulkemiseen, varaukseen ja muotoon. |
Eluointipuskuri | |
Paperikromatografia | Ei vaadita paperikromatografialla. |
Ohutkerroskromatografia | Ei vaadita ohutkerroskromatografiassa. |
Pylväskromatografia | Vaaditaan pylväskromatografialla. |
havaitseminen | |
Paperikromatografia | Värjäys ja määrittämällä retentiokerroin. |
Ohutkerroskromatografia | Värjäys ja määrittämällä retentiokerroin. |
Pylväskromatografia | Spektrofotometrinen määritys. |
Paperikromatografia, TLC ja pylväskromatografia ovat erotustekniikoita, joita käytetään biomolekyylien, kuten proteiinien, aminohappojen ja hiilihydraattien (pääasiassa monosakkaridit) erottamiseen. Paperikromatografia käyttää selluloosapaperia kiinteänä faasina, ja erotusmekanismi perustuu kiinteän nesteen adsorptioon. TLC käyttää myös kiinteiden nesteiden adsorptiomekanismeja. Molekyylit erotetaan kiinteässä faasissa riippuen niiden liukoisuudesta liikkuvaan faasiin. Pylväskromatografia käyttää fysikaalisia ominaisuuksia, kuten koko, muoto, varaus ja yhdisteen molekyylipaino erottamiseksi. Matriisimateriaalilla täytetty pylväs toimii kiinteänä faasina, kun taas pesupuskuri toimii liuotinfaasina. Tämä on ero paperin ohutkerroksen ja pylväskromatografian välillä.
1.Clark, Jim. ”Ohut kerroskromatografia.” Ohutkerroskromatografia, 2007. Saatavilla täältä
2.Coskun, Ozlem. “Erotustekniikat: Kromatografia.” Istanbulin pohjoinen klinikka, Kare Publishing, 2016. Saatavilla täältä
1. 'Kromatografiatankki (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2.'Tlc-sekvenssi'By Quantockgoblin, (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
3. 'Pylväskromatografia' (Public Domain) Commons Wikimedian kautta