Tärkein ero - paperi vs. ohut kerros vs pylväskromatografia
Paperikromatografia, ohutkerroskromatografia ja pylväskromatografia ovat kolmenlaisia kromatografiatekniikoita. Keskeinen ero paperikromatografian, ohutkerroskromatografian ja pylväskromatografian välillä perustuvat kromatografiatekniikassa käytettyyn kiinteän faasin tyyppiin. Paperikromatografiassa käytetään selluloosapaperia paikallaan olevana faasina, Thin Layer -kromatografiassa kiinteänä faasina käytetään alumiinioksidia tai silikageeliä, kun taas pylväskromatografiassa käytetään kolonnia, joka on pakattu sopivalla matriisimateriaalilla.
Biomolekyylien, kuten proteiinien ja hiilihydraattien erottamis- ja tunnistamisprosessissa kromatografia on tärkeä käytetty biofysikaalinen tekniikka. Kromatografia erottaa yhdisteet niiden liukoisuuden, koon ja varauksen perusteella. Erotusmekanismin perusteella kromatografiassa käytetään mekanismeja, kuten ioninvaihtoa, absorptiota, jakautumista ja koon poissulkemista, ja kromatografiamenetelmiä on kolme; nimittäin paperi, ohut kerros ja pylväskromatografia. Paperikromatografia perustuu yhdisteen kiinteän nesteen adsorptioon ja liukoisuuteen, ja se käyttää 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. Pylväskromatografiassa käytetään pylvästä, joka on pakattu matriisiin, jota käytetään molekyylien erottamiseen pääasiassa niiden koon, affiniteetin tai varauksen perusteella.
SISÄLLYS
1. Kromatografian yleiskatsaus ja tärkeimmät erot
2. Mikä on paperikromatografia
3. Mikä on ohutkerroskromatografia
4. Mikä on pylväskromatografia
5. Paperin, ohutkerroksen ja pylväskromatografian yhtäläisyydet
6. Vertailu vierekkäin - paperi vs. ohut kerros vs. Pylväskromatografia taulukkomuodossa
7. Yhteenveto
Mikä on paperikromatografia?
Paperikromatografia on yksinkertaisin käytetty kromatografiatyyppi, eikä sitä käytetä laajaan tutkimukseen. Sitä käytetään pääasiassa opiskelijalaboratorioissa tunnistamaan seoksissa olevia biomolekyylejä, kuten aminohappoja ja hiilihydraatteja. Paperikromatografiassa käytetään kiinteää faasia, joka valmistetaan käyttämällä selluloosapaperia tai Whatman-suodatinpaperia, ja liikkuvaa faasia, joka valmistetaan yleensä käyttämällä orgaanisia liuottimia, kuten n-butanolia jne. Kiinteä faasi kyllästetään vedellä, jolloin kiinteä faasi on nestemäinen. Siten, kun yhdisteet havaitaan ja annetaan käydä liikkuvan faasin läsnä ollessa, riippuen yhdisteiden liukoisuudesta, ne erotetaan. Siten kromatogrammin kehittyessä voidaan tehdä värjäys ajon määrittämiseksi kunkin yhdisteen pituus. Retentioaste voidaan siten laskea.
Kuva 01: Paperikromatografia
Paperikromatografia voidaan edelleen luokitella nousevaksi paperikromatografiaksi ja laskevaksi paperikromatografiaksi juoksevan liuottimen suunnasta riippuen.
Mikä on ohutkerroskromatografia?
Ohutkerroskromatografia tai TLC on yleisesti käytetty tekniikka seoksessa olevien eri aminohappojen tunnistamiseksi tai proteiinien tunnistamiseksi. Erotustekniikka perustuu kiinteän nesteen adsorptioon. Ohutkerroskromatografian aikana kiinteänä faasina käytetään alumiinioksidista tai silikageelistä valmistettua levyä. Liuotinseos vaihtelee vaatimuksen mukaan ja voi käyttää erilaisia orgaanisten yhdisteiden yhdistelmiä, kuten n-butanolia, etikkahappoa ja vettä liuottimen valmistamiseksi. Erotettavat yhdisteet täplitetään levyllä ja upotetaan liuotinseokseen. Kun liuotin kulkee ylöspäin levyn antaman kapillaaritoiminnan perusteella, levylle tiputetut yhdisteet liikkuvat myös riippuen niiden liukoisuudesta liuottimeen.
Kuva 02: Ohutkerroskromatografia
Pisteiden havaitseminen kromatogrammin jälkeen suoritetaan eri värjäysmenetelmillä. Jotkut käyttävät ninhydriinivärjäystä, joka on melko myrkyllinen värjäysmenetelmä. Moderneissa ohutkerroskromatogrammeissa käytetään fluoresenssitekniikoita kromatogrammin tarkastelemiseksi ajon jälkeen. Kunkin yhdisteen retentioaika voidaan laskea kuljettujen matkojen mukaan. Tätä voidaan käyttää tunnistamaan erotetun yhdisteen tyyppi käytetyn seoksen perusteella. TLC: tä käytetään pääasiassa proteiiniseoksen aminohappojen tunnistamiseen ja myös seoksessa olevien erityyppisten monosakkaridien erottamiseen.
Mikä on pylväskromatografia?
Pylväskromatografia on laaja termi, jota käytetään kuvaamaan monenlaisia kromatografiatekniikoita, joissa käytetään pylvääseen perustuvaa erotusmenetelmää. Pylväskromatografiassa yhdisteiden erottamiseen käytetään fyysistä pylvästä pakkausmateriaalin kanssa. Erottaminen voi perustua yhdisteiden erilaisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin. Nämä ominaisuudet voivat olla varaus, koko, 3D-konformaatio ja sitoutumiskyky jne. Siksi matriisimateriaalilla täytetty kolonni toimii kiinteänä faasina ja kolonniin asetettu pesupuskuri toimii liikkuvana faasina.
Jos molekyylit erotetaan koon perusteella, pakkausmateriaali pakataan tavalla, joka jättää huokoset yhdisteiden kulkemiseen. Siten suuremmat molekyylit, jotka eivät voi virrata huokosten läpi, eluoituvat ensin, kun taas pienempien molekyylien eluointi vie paljon kauemmin.
Kuva 03: Pylväskromatografia
Jos molekyylit erotetaan varauksensa perusteella, kiinteä faasi sisältää joko anioni- tai kationinvaihtimen, johon yhdisteet houkuttelevat varauksensa perusteella. Siten sitoutumattomat yhdisteet eluoituvat pesuvaiheen aikana. Kun eluointipuskuri on lisätty, sitoutuneet varatut yhdisteet eluoidaan. Näiden eluenttien havaitseminen perustuu enimmäkseen spektrofotometrisiin tekniikoihin.
Mitkä ovat paperin ohutkerroksen ja pylväskromatografian yhtäläisyydet?
- Kaikkia kolmea paperin ohutkerros- ja pylväskromatografiatekniikkaa käytetään erottamaan biomolekyylit, kuten aminohapot, proteiinit ja hiilihydraatit.
- Paperin ohutkerros- ja pylväskromatografiatekniikoilla on liikkuva vaihe ja kiinteä vaihe.
- Paperin ohutkerros- ja pylväskromatografiatekniikat käyttävät erottamiseen biofysikaalisia mekanismeja.
Mitä eroa on ohuen paperikerroksen ja pylväskromatografian välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Paperi vs. ohut kerros vs pylväskromatografia |
|
| Paperikromatografia | Paperikromatografia on kromatografiatekniikka, jota käytetään yhdisteiden erottamiseen perustuen yhdisteen neste-neste-adsorptioon ja liukoisuuteen. Se käyttää selluloosapaperia kiinteänä vaiheena. |
| Ohutkerroskromatografia | Ohutkerroskromatografia on toinen kromatografiatekniikka, joka perustuu molekyylien kiinteän nesteen adsorptioon. Siinä on kiinteä faasi, joka on valmistettu alumiinioksidista tai silikageelistä ja liuotin liikkuvana faasina, joka on liuotin. |
| Pylväskromatografia | Pylväskromatografiassa käytetään pylvästä, joka on pakattu matriisiin, jota käytetään molekyylien erottamiseen pääasiassa niiden koon, affiniteetin tai varauksen perusteella. |
| Kiinteä vaihe | |
| Paperikromatografia | Whatmanin nitroselluloosasta valmistettua paperia käytetään kiinteänä faasina paperikromatografiassa. |
| Ohutkerroskromatografia | Alumiinioksidia tai silikageeliä käytetään ohutkerroskromatografian kiinteänä faasina. |
| Pylväskromatografia | Kolonnia, joka on pakattu sopivalla pakkausmateriaalilla, käytetään kiinteänä faasina pylväskromatografiassa. |
| Mobiilivaihe | |
| Paperikromatografia | Juoksuliuotin on paperikromatografian liikkuva faasi. |
| Ohutkerroskromatografia | Juoksuliuotin on ohutkerroskromatografian liikkuva faasi. |
| Pylväskromatografia | Pesupuskuri on pylväskromatografian liikkuva faasi. |
| Erottamiseen käytetyt mekanismit | |
| Paperikromatografia | Paperikromatografia perustuu kiinteän nesteen imeytymiseen. |
| Ohutkerroskromatografia | Ohutkerroskromatografia perustuu kiinteän nesteen imeytymiseen. |
| Pylväskromatografia | Pylväskromatografia perustuu koon poissulkemiseen, varaukseen ja muotoon. |
| Eluutiopuskuri | |
| Paperikromatografia | Ei vaadita paperikromatografialla. |
| Ohutkerroskromatografia | Ei vaadita ohutkerroskromatografiaa varten. |
| Pylväskromatografia | Vaaditaan pylväskromatografiassa. |
| Havaitseminen | |
| Paperikromatografia | Värjäys ja määrittämällä pidätyskerroin. |
| Ohutkerroskromatografia | Värjäys ja määrittämällä pidätyskerroin. |
| Pylväskromatografia | Spektrofotometrinen määritys. |
Yhteenveto - Paperin ohut kerros vs pylväskromatografia
Paperikromatografia, TLC ja pylväskromatografia ovat erotustekniikoita, joita käytetään erottamaan biomolekyylit, kuten proteiinit, aminohapot ja hiilihydraatit (pääasiassa monosakkaridit). Paperikromatografiassa käytetään selluloosapaperia kiinteänä faasina, ja erotusmekanismi perustuu kiinteän nesteen adsorptioon. TLC käyttää myös kiinteän nesteen adsorptiomekanismeja. Molekyylit erotetaan kiinteässä faasissa riippuen niiden liukoisuudesta liikkuvaan faasiin. Pylväskromatografia käyttää fysikaalisia ominaisuuksia, kuten koon, muodon, varauksen ja yhdisteen molekyylipainon erottamiseen. Matriisimateriaalilla pakattu pylväs toimii kiinteänä faasina, kun taas pesupuskuri toimii liuotinfaasina. Tämä on ero paperin ohutkerros ja pylväskromatografia.
