Kiemelt különbség – papír vs vékonyréteg vs oszlopkromatográfia
A papírkromatográfia, a vékonyréteg-kromatográfia és az oszlopkromatográfia háromféle kromatográfiás technika. A papírkromatográfia, a vékonyréteg-kromatográfia és az oszlopkromatográfia közötti kulcsfontosságú különbség a kromatográfiás technikában használt állófázis típusán alapul. A papírkromatográfia cellulózpapírt használ állófázisként, a vékonyréteg-kromatográfia alumínium-oxidot vagy szilikagélt használ állófázisként, míg az oszlopkromatográfia egy megfelelő mátrixanyaggal megtöltött oszlopot használ állófázisként.
A biomolekulák, például fehérjék és szénhidrátok szétválasztása és azonosítása során a kromatográfia fontos biofizikai technika. A kromatográfia szétválasztja a vegyületeket oldhatóságuk, méretük és töltésük alapján. Az elválasztási mechanizmus alapján a kromatográfia olyan mechanizmusokat alkalmaz, mint az ioncsere, az abszorpció, a megoszlás és a méretkizárás, és három kromatográfiás technika létezik; nevezetesen papír-, vékonyréteg- és oszlopkromatográfia. A papírkromatográfia a vegyület szilárd-folyadék adszorpcióján és oldhatóságán alapul, állófázisként cellulózpapírt használ. A vékonyréteg-kromatográfia a molekulák szilárd-folyadék adszorpcióján alapul. Van egy állófázisa, amely jellemzően alumínium-oxidból vagy szilikagélből készül, és a mobil fázis az oldószer. Az oszlopkromatográfia olyan mátrixszal töltött oszlopot használ, amely a molekulák elválasztására szolgál elsősorban méretük, affinitásuk vagy töltésük alapján.
Mi az a papírkromatográfia?
A papírkromatográfia a használt kromatográfia legegyszerűbb típusa, és nem használják kiterjedt kutatásra. Főleg diáklaboratóriumokban használják olyan biomolekulák azonosítására, mint a keverékekben jelen lévő aminosavak és szénhidrátok. A papírkromatográfia álló fázist használ, amelyet cellulózpapírból vagy Whatman szűrőpapírból állítanak elő, és egy mozgó fázist, amelyet általában szerves oldószerek, például n-butanol stb. felhasználásával állítanak elő. Az állófázist vízzel telítik, így az állófázis folyékony lesz. Így, amikor a vegyületeket foltosítjuk, és a mozgófázis jelenlétében futni hagyjuk, a vegyületek oldhatóságától függően, elkülönülnek. Így a kromatogram kidolgozása után festés végezhető az egyes vegyületek hosszának meghatározására. A retenciós tényező így kiszámítható.
01. ábra: Papírkromatográfia
A papírkromatográfia tovább osztályozható felszálló papírkromatográfiára és leszálló papírkromatográfiára a futó oldószer irányától függően.
Mi az a vékonyréteg-kromatográfia?
A vékonyréteg-kromatográfia vagy TLC egy általánosan használt technika a keverékben jelenlévő különböző aminosavak azonosítására vagy a fehérjék azonosítására. Az elválasztás technikája a szilárd-folyadék adszorpción alapul. A vékonyréteg-kromatográfia során alumínium-oxidból vagy szilikagélből készült lemezt használnak állófázisként. Az oldószerelegy a szükséglettől függően változik, és szerves vegyületek, például n-butanol, ecetsav és víz különböző kombinációit használhatja az oldószer előállításához. Az elválasztandó vegyületeket a lemezre foltozzuk, és az oldószerelegybe merítjük. Amint az oldószer a lemez által adott kapilláris hatás alapján felfelé halad, a lemezen foltosodott vegyületek is elmozdulnak az oldószerben való oldhatóságuk függvényében.
02. ábra: Vékonyréteg-kromatográfia
A foltok kimutatása a kromatogram futtatása után különböző festési eljárásokkal történik. Egyesek ninhidrin festést alkalmaznak, ami meglehetősen mérgező festési módszer. A modern vékonyréteg-kromatogramok fluoreszcens technikákat használnak a kromatogram megtekintésére a futtatás után. A megtett távolságoktól függően az egyes vegyületek retenciós ideje kiszámítható. Ez felhasználható az elválasztott vegyület típusának azonosítására a használt keverék alapján. A vékonyréteg-kromatográfiát elsősorban a fehérjekeverékben lévő aminosavak azonosítására, valamint a keverékben jelenlévő különböző típusú monoszacharidok elkülönítésére használják.
Mi az az oszlopkromatográfia?
Az oszlopkromatográfia egy tág fogalom, amelyet számos típusú kromatográfiás technika leírására használnak, amelyek az oszlop alapú elválasztási módszert használják. Az oszlopkromatográfiában fizikai oszlopot használnak töltőanyaggal a vegyületek elválasztására. Az elválasztás a vegyületek különböző fizikai tulajdonságain alapulhat. Ezek a tulajdonságok lehetnek a töltés, a méret, a 3D konformáció és a kötési kapacitás stb. Így a mátrixanyaggal megtöltött oszlop stacioner fázisként, az oszlopra alkalmazott mosópuffer pedig mozgó fázisként működik.
Ha a molekulákat a méret alapján választják el, a csomagolóanyag úgy van becsomagolva, hogy pórusokat hagyjon a vegyületek áthaladása érdekében. Így a nagyobb molekulák, amelyek nem tudnak átfolyni a pórusokon, először eluálódnak, míg a kisebb molekulák eluálódása sokkal hosszabb ideig tart.
03. ábra: Oszlopkromatográfia
Ha a molekulákat töltésük alapján választjuk el, az állófázisban vagy egy anion- vagy kationcserélő található, amelyhez a vegyületek a töltésük alapján vonzódnak. Így a mosási lépés során a nem kötött vegyületek eluálódnak. Az elúciós puffer hozzáadása után a megkötött töltéssel rendelkező vegyületek eluálódnak. Ezen eluensek kimutatása többnyire spektrofotometriás technikákon alapul.
Mi a hasonlóság a papír vékonyréteg és az oszlopkromatográfia között?
- Az összes papír vékonyréteg- és oszlopkromatográfiát három technikát alkalmaznak a biomolekulák, például aminosavak, fehérjék és szénhidrátok elválasztására.
- A papír vékonyréteg- és oszlopkromatográfiás technikáknak van egy mozgó és egy állófázisa.
- A papír vékonyréteg- és oszlopkromatográfiás technikák biofizikai mechanizmusokat használnak az elválasztáshoz.
Mi a különbség a papír vékonyréteg és az oszlopkromatográfia között?
Papír vs vékonyréteg vs oszlopkromatográfia |
|
| Papírkromatográfia | A papírkromatográfia egy kromatográfiás technika, amelyet a vegyületek folyadék-folyadék adszorpciója és oldhatósága alapján választanak szét. Állófázisként cellulózpapírt használ. |
| Vékonyréteg-kromatográfia | A vékonyréteg-kromatográfia egy másik kromatográfiás technika, amely a molekulák szilárd-folyadék adszorpcióján alapul. Alumínium-oxidból vagy szilikagélből álló állófázisa van, mozgófázisként pedig oldószer, amely az oldószer. |
| Oszlopkromatográfia | Az oszlopkromatográfia olyan mátrixszal töltött oszlopot használ, amely a molekulák elválasztására szolgál elsősorban méretük, affinitásuk vagy töltésük alapján. |
| Állandó fázis | |
| Papírkromatográfia | A Whatman nitrocellulózból készült papírt állófázisként használják a papírkromatográfiában. |
| Vékonyréteg-kromatográfia | A vékonyréteg-kromatográfia állófázisaként alumínium-oxidot vagy szilikagélt használnak. |
| Oszlopkromatográfia | Az oszlopkromatográfiában állófázisként megfelelő töltőanyaggal megtöltött oszlopot használunk. |
| Mobil fázis | |
| Papírkromatográfia | A papírkromatográfia mozgó fázisa a futó oldószer. |
| Vékonyréteg-kromatográfia | A vékonyréteg-kromatográfia mozgó fázisa a futó oldószer. |
| Oszlopkromatográfia | A mosópuffer az oszlopkromatográfia mozgó fázisa. |
| Elválasztásra használt mechanizmusok | |
| Papírkromatográfia | A papírkromatográfia a szilárd-folyadék abszorpción alapul. |
| Vékonyréteg-kromatográfia | A vékonyréteg-kromatográfia a szilárd-folyadék abszorpción alapul. |
| Oszlopkromatográfia | Az oszlopkromatográfia a méretkizáráson, a töltésen és az alakon alapul. |
| Elúciós puffer | |
| Papírkromatográfia | A papírkromatográfia nem igényli. |
| Vékonyréteg-kromatográfia | Vékonyréteg-kromatográfiához nem szükséges. |
| Oszlopkromatográfia | Oszlopkromatográfiához szükséges. |
| Érzékelés | |
| Papírkromatográfia | Festés és a retenciós tényező meghatározásával. |
| Vékonyréteg-kromatográfia | Festés és a retenciós tényező meghatározásával. |
| Oszlopkromatográfia | Spektrofotometriás meghatározás. |
Összefoglaló – Papír vékonyréteg vs oszlopkromatográfia
A papírkromatográfia, a TLC és az oszlopkromatográfia olyan elválasztási technikák, amelyeket biomolekulák, például fehérjék, aminosavak és szénhidrátok (főleg monoszacharidok) elválasztására használnak. A papírkromatográfia cellulózpapírt használ állófázisként, az elválasztás mechanizmusa a szilárd-folyadék adszorpción alapul. A TLC szilárd-folyadék adszorpciós mechanizmusokat is használ. A molekulák az állófázisban szétválnak, a mozgó fázisban való oldhatóságuk függvényében. Az oszlopkromatográfia olyan fizikai tulajdonságokat használ, mint a méret, az alak, a töltés és a vegyület molekulatömege az elválasztáshoz. A mátrixanyaggal megtöltött oszlop az állófázis, míg a mosópuffer oldószerfázisként működik. Ez a különbség a papír vékonyréteg és az oszlopkromatográfia között.
