למדו על עמודות כרומטוגרפיות במעבדה

THEעמודה כרומטוגרפיתטכניקת ההפרדה מבוססת על מקדמי המחיצה השונים בין השלב הקבוע לשלב הנייד בתערובת. השלב הנייח הוא בדרך כלל ספיגה, כמו סיליקה ג'ל, אלומינה, פוליאמיד וכו ', שממלא באופן שווה בעמוד הכרומטוגרפי. השלב הנייד הוא הממס שמביא את התערובת לטור הכרומטוגרפי, המכונה גם ה- Eluent. כאשר השלב הנייד נע בעמודה הכרומטוגרפית, כל רכיב נשאר בשלב הקבוע לזמן שונה בגלל ההבדל של מקדם המחיצה, כדי להשיג הפרדה.

ככלי הפרדה חשוב, העמוד הכרומטוגרפי במעבדה ממלא תפקיד חיוני בתחומים כימיים, ביולוגיים, תרופתיים ואחרים. בהתבסס על עקרון הכרומטוגרפיה, ניתן לממש ביעילות את ההפרדה של כל רכיב בתערובת על ידי שימוש בהבדל מקדם המחיצה, יכולת ספיחה ומסיסות של חומרים שונים בין השלב הקבוע לשלב הנייד. מאמר זה יציג את העיקרון הבסיסי, סוג, שיטת הבחירה, נוהל הפעולה והיישום בתחומים שונים של עמודה כרומטוגרפית במעבדה בפירוט.

ניתן לחלק עמודים כרומטוגרפיים במעבדה לסוגים רבים בהתאם לעקרון הפעולה שלהם, מילוי חומר, צורה וגודל.

◆ סיווג לפי עקרון הפעולה

1) כרומטוגרפיה של עמודת ספיחה: הספיגה משמשת להפרדת ההבדל ביכולת הספיחה של כל רכיב בתערובת. הבחירה בספיגה תלויה באופי החומר שיש להפריד, כמו ג'ל סיליקה מתאים להפרדת תרכובות לא קוטביות וקוטביות, ואלומינה מתאימה לסוגים שונים של תרכובות על פי חומצה ואלקלי.

2) כרומטוגרפיה של עמודת חלוקה: התערובת מופרדת על פי ההבדל במקדם החלוקה בין השלבים הקבועים והניידים. כרומטוגרפיה של עמודות מחיצות משתמשת בדרך כלל במערכת ממס כשלב הנייד ומתאימה את מקדם המחיצה על ידי שינוי הרכב הממס.

3) כרומטוגרפיה של עמודות חילופי יונים: ספיחה סלקטיבית ושחרור של יונים בתערובת מופרדים על ידי שרף חילופי יונים. לשרפי חילופי יונים קבוצות חילופי יונים ספציפיות שיכולות להחליף יונים בחומר המופרד.

◆ מיין על ידי מילוי חומר

1) עמוד סיליקה ג'ל: סיליקה ג'ל הוא ספיגה נפוצה, המתאימה להפרדה של מגוון חומר אורגני. בעמודי הסיליקון יציבות תרמית וכימית מעולה וניתן להשתמש בהן על פני מגוון pH רחב.

2) עמוד אלומינה: עמוד האלומינה מחולק לעמוד אלומינה חומצי, אלקליין וניטרלי על פי חומצה ואלקלי, המתאים לסוגים שונים של הפרדה תרכובת. בעמודת האלומינה יכולת ספיחה חזקה לחומרים קוטביים.

3) עמודת פוליאמיד: לטור הפוליאמיד יש את הפונקציה של כרומטוגרפיה של ספיחה וכרומטוגרפיה של חלוקה, והיא מתאימה להפרדת תרכובות שיכולות ליצור קשרי מימן עם פוליאמיד, כמו פנולים, חומצות, קווינונים וכו '.

◆ מיין לפי צורה וגודל

1) עמודת זכוכית: סוג העמודה הכרומטוגרפית הנפוצה במעבדות, עם היתרונות של שקיפות והתבוננות קלה. גודל עמוד הזכוכית נקבע על פי כמות החומר שיש להפריד ומידת קושי ההפרדה, ויחס הקוטר לגובה הוא בדרך כלל בין 1: 8 ל- 1:50.

2) עמוד נירוסטה: עמוד נירוסטה יש יתרונות של עמידות בפני קורוזיה ועמידות בלחץ, המתאימה למערכות כרומטוגרפיה בלחץ גבוה. השימוש בעמודי נירוסטה הוא נדיר יחסית, אך יש לו יתרונות בתנאים מסוימים.

בחירת טור כרומטוגרפי מתאים הוא קריטי להשגת הפרדה יעילה. בבחירת עמודות כרומטוגרפיות, יש לקחת בחשבון את הגורמים הבאים:

בעמודות כרומטוגרפיות במעבדה יש ​​מגוון רחב של יישומים במספר שדות, כולל אך לא מוגבלים להלן:

◆ הפרדת חלבון וטיהור: טור כרומטוגרפי הוא אחד הכלים החשובים להפרדת חלבונים וטיהור. על פי ההבדל בגודל החלבון, מאפייני הטעינה וזיקה, ניתן לבחור שיטות כרומטוגרפיות שונות להפרדה וטיהור. לדוגמה, כרומטוגרפיה של עמודות חילופי יונים מתאימה לחלבונים המופרדים על ידי תכונות מטען; כרומטוגרפיה של עמודות זיקה משתמשת בתכונות כריכה ספציפיות כדי לבודד ולטהר חלבוני יעד.

◆ הפרדת חומצות גרעין: עמודים כרומטוגרפיים יכולים לשמש גם להפרדת חומצות גרעין. באמצעות שיטות כרומטוגרפיות ספציפיות, ניתן להפריד ביעילות מולקולות חומצה גרעינית באורכים ומבנים שונים (כמו שברי DNA ומולקולות RNA) כדי לענות על צרכי ניתוח חומצות גרעין, רצף וניסויים אחרים.

◆ הפרדת תרכובות מולקולות קטנות: ניתן להפריד בין חומרי ביניים לתרופות, רכיבי מולקולות קטנות במוצרים טבעיים וכו ', בעזרת עמודים כרומטוגרפיים. על פי ההבדל של מקדם המחיצה בין שלב קבוע לשלב נייד, ניתן לבחור שיטה כרומטוגרפית מתאימה להפרדה וטיהור של תרכובות מולקולות קטנות. לדוגמה, ג'ל סיליקה שלב הפוך מתאים להפרדת מולקולות קטנות ליפופיליות; ג'ל הסיליקה הרגיל מתאים להפרדת מולקולות קטנות הידרופיליות.

◆ הפרדה שברית של פוליסכרידים: העמודה הכרומטוגרפית יכולה לשמש להפרדה חלקית של פוליסכרידים. על פי גודל מולקולות הפוליסכריד ומבנה השרשרת המסועפת, ניתן לבחור טכניקות כרומטוגרפיות מתאימות כדי להפריד בין תערובות פוליסכרידיות לרמות שונות, מה שמועיל ללמוד עוד יותר את הקשר בין מבנה לתפקוד של פוליסכרידים.

◆ יישומים אחרים: עמודים כרומטוגרפיים נמצאים בשימוש נרחב גם בהפרדה ובמיצוי של מוצרים תאיים לאחר שבירה של תאים, הפרדה וטיהור של רכיבים פעילים בתמציות צמחים, הפרדה וטיהור של אנטיביוטיקה, הפרדה וטיהור של אנזימים, טיהור נוגדנים והפרדה וריכוז של נגיפים. בנוסף, העמודה הכרומטוגרפית ממלאת גם תפקיד חשוב בהפרדה ובניתוח של מוצרים פטרוכימיים, הפרדה וגילוי של תוספי מזון, הפרדה וטיהור של חומרי גלם קוסמטיים, ניתוח הסיווג של חומרי הפולימר והפרדה וטיהור תבלינים טבעיים.