Den jonbyteskromatografi är en analytisk teknik baserad på principerna för kromatografi för att åstadkomma den separation av joniska och molekylslag som uppvisar polaritet. Detta är baserat på antagandet om hur besläktade dessa ämnen är i förhållande till en annan som kallas jonbytare.
I detta avseende utsöndras ämnen som har en elektrisk laddning tack vare jonförskjutning, i vilken en eller flera joniska arter överförs från en vätska till ett fast ämne genom utbyte, på grund av att de har lika laddningar.
Dessa joniska arter binder till funktionella grupper belägna på ytan genom elektrostatiska interaktioner som underlättar jonbyte. Vidare beror effektiviteten för jonseparation av hastigheten på materialutbyte och jämvikten mellan de två faserna; det vill säga det är baserat på denna överföring.
Bearbeta
Innan jonbyteskromatografiprocessen påbörjas måste vissa viktiga faktorer beaktas, som möjliggör optimering av separationen och att få bättre resultat.
Dessa element inkluderar mängden analyt, molmassan eller molekylvikten hos provet och laddningen av de arter som utgör analyt.
Dessa faktorer är väsentliga för att bestämma kromatografiparametrarna, såsom den stationära fasen, kolonnstorleken och porrmåtten hos matrisen, bland andra.
Preliminära överväganden
Det finns två typer av jonbyteskromatografi: en som involverar katjonförskjutning och en som involverar anjonförskjutning.
I den första har mobilfasen (som utgör provet som ska separeras) joner med en positiv laddning, medan den stationära fasen har joner med en negativ laddning.
I detta fall lockas de positivt laddade arterna till den stationära fasen beroende på deras jonstyrka och detta återspeglas i retentionstiden som visas i kromatogrammet.
På liknande sätt, i kromatografi som involverar anjonskift, har mobilfasen negativt laddade joner, medan den stationära fasen har positivt laddade joner.
Med andra ord, när den stationära fasen har en positiv laddning används den vid separationen av den anjoniska arten, och när denna fas är anjonisk till sin natur används den i segregeringen av de katjoniska arterna som finns i provet.
När det gäller föreningar som uppvisar en elektrisk laddning och uppvisar löslighet i vatten (såsom aminosyror, små nukleotider, peptider och stora proteiner), kombineras dessa med fragment som uppvisar motsatt laddning, vilket ger joniska bindningar med fasen stationär som inte är löslig.
Bearbeta
När den stationära fasen är i jämvikt, finns det en funktionell grupp som är mottaglig för jonisering, i vilken ämnena av intresse i provet är segregerade och kvantifierade, som kan kombinera samtidigt som de rör sig längs kolonnen. kromatografisk.
Därefter kan de arter som har kombinerats elueras och sedan samlas in med ett eluerande ämne. Detta ämne består av katjoniska och anjoniska element, vilket ger upphov till en större koncentration av joner i hela kolonnen eller modifierar dess pH-egenskaper.
Sammanfattningsvis är en art som kan byta joner ytladdad på ett positivt sätt med motjoner och sedan sker kombinationen av joner som utsöndras. När elueringsprocessen startas desorberas de svagt bundna joniska arterna.
Därefter desorberas de joniska arterna med starkare bindningar. Slutligen inträffar regenerering, där det är möjligt att det initiala tillståndet rekonstitueras genom att tvätta kolonnen med den buffrade arten som initialt ingriper.
Början
Jonbyteskromatografi är baserat på det faktum att de arter som uppvisar en elektrisk laddning närvarande i analyten är segregerade tack vare de elektrostatiska attraktiva krafterna, när de rör sig genom en hartsartad jonisk substans i specifika förhållanden för temperatur och pH.
Denna segregering orsakas av det reversibla utbytet av joniska arter mellan jonerna som finns i lösningen och de som finns i den förskjutande hartshaltiga substansen som har en jonisk natur.
På detta sätt är förfarandet som används för segregering av föreningar i provet föremål för typen av harts som används enligt principen om anjon- och katjonbytare som beskrivits ovan.
Eftersom jonerna av intresse är fångade i den hartsartade substansen, är det möjligt för kromatografiska kolonnen att rinna tills resten av den joniska arten elueras.
Därefter får de joniska arterna som fångas i hartset flyta medan de transporteras med en mobil fas med större reaktivitet längs kolonnen.
tillämpningar
Som i denna typ av kromatografi utförs separationen av ämnen på grund av jonbyte, den har ett stort antal användningar och tillämpningar, bland vilka är följande:
- Separation och rening av prover som innehåller kombinationer av organiska föreningar bestående av ämnen som nukleotider, kolhydrater och proteiner.
- Kvalitetskontroll vid vattenbehandling och avjonisering och mjukning av lösningar (används inom textilindustrin), samt segregering av magnesium och kalcium.
- Separation och rening av läkemedel, enzymer, metaboliter som finns i blodet och urinen och andra ämnen med alkaliskt eller surt beteende inom läkemedelsindustrin.
- Demineralisering av lösningar och ämnen, där det är önskvärt att få föreningar med hög renhet.
- Isolering av en specifik förening i ett prov som ska separeras, för att få en förberedande separering av den för att senare bli föremål för andra analyser.
På liknande sätt används denna analytiska metod i stor utsträckning inom petrokemisk, hydrometallurgisk, farmaceutisk, textil, livsmedel och dryck samt halvledarindustri, bland andra områden.
referenser
- Wikipedia. (Sf). Jonkromatografi. Återställs från en.wikipedia.org
- Biochem Den. (Sf). Vad är Ion Exchange Chromatography och dess tillämpningar. Hämtad från biochemden.com
- Studera läst. (Sf). Ionbyteskromatografi-princip, metod och applikationer. Återställs från studyread.com
- Introduktion till praktisk biokemi. (Sf). Jonbyteskromatografi. Hämtad från elte.prompt.hu
- Helfferich, FG (1995). Jonbytare. Återställs från books.google.co.ve