Klíčový rozdíl - papír vs. tenká vrstva vs. sloupcová chromatografie
Papírová chromatografie, tenkovrstvá chromatografie a sloupcová chromatografie jsou tři typy chromatografických technik. Klíčový rozdíl mezi papírovou chromatografií, tenkovrstvou chromatografií a sloupcovou chromatografií je založen na typu stacionární fáze používané v chromatografické technice. Papírová chromatografie používá jako stacionární fázi celulózový papír, chromatografie na tenké vrstvě používá jako stacionární fázi oxid hlinitý nebo silikagel, zatímco sloupcová chromatografie používá jako stacionární fázi kolonu naplněnou vhodným matricovým materiálem.
V procesu separace a identifikace biomolekul, jako jsou proteiny a uhlohydráty, je chromatografie důležitou používanou biofyzikální technikou. Chromatografie odděluje sloučeniny na základě jejich rozpustnosti, velikosti a náboje. Na základě separačního mechanismu využívá chromatografie mechanismy, jako je iontová výměna, absorpce, rozdělení a vylučování podle velikosti, a existují tři chromatografické techniky; jmenovitě papír, tenkovrstvá a sloupcová chromatografie. Papírová chromatografie je založena na adsorpci a rozpustnosti pevné látky-kapaliny a jako stacionární fáze používá celulózový papír. Tenkovrstvá chromatografie je založena na adsorpci molekul mezi kapalinami. Má stacionární fázi, která je obvykle vyrobena z oxidu hlinitého nebo silikagelu, a mobilní fázi, kterou je rozpouštědlo. Sloupcová chromatografie používá kolonu naplněnou matricí, která se používá k oddělení molekul hlavně na základě jejich velikosti, afinity nebo jejího náboje.
OBSAH
1. Přehled chromatografie a klíčový rozdíl
2. Co je to papírová chromatografie
3. Co je tenkovrstvá chromatografie
4. Co je to sloupcová chromatografie
5. Podobnosti mezi papírovou, tenkovrstvou a sloupcovou chromatografií
6. Porovnání vedle sebe - papír vs. tenká vrstva vs. Sloupcová chromatografie v tabulkové formě
7. Shrnutí
Co je to papírová chromatografie?
Papírová chromatografie je nejjednodušší typ použité chromatografie a nepoužívá se pro rozsáhlý výzkum. Používá se hlavně ve studentských laboratořích k identifikaci biomolekul, jako jsou aminokyseliny a sacharidy přítomné ve směsích. Papírová chromatografie používá stacionární fázi, která se vyrábí za použití celulózového papíru nebo filtračního papíru Whatman, a mobilní fázi, která se obvykle připravuje za použití organických rozpouštědel, jako je n-butanol atd. Stacionární fáze je nasycena vodou, čímž je stacionární fáze kapalná. Když jsou tedy sloučeniny skvrnité a nechají se běžet v přítomnosti mobilní fáze, v závislosti na rozpustnosti sloučenin se oddělí. Po vývoji chromatogramu lze tedy provést barvení, aby se určila délka cyklu každé sloučeniny. Tím lze vypočítat retenční faktor.
Obrázek 01: Chromatografie papíru
Papírovou chromatografii lze dále klasifikovat jako vzestupnou papírovou chromatografii a sestupnou papírovou chromatografii v závislosti na směru tekoucího rozpouštědla.
Co je tenkovrstvá chromatografie?
Tenkovrstvá chromatografie nebo TLC je běžně používanou technikou k identifikaci různých aminokyselin přítomných ve směsi nebo k identifikaci proteinů. Technika separace je založena na adsorpci pevná látka-kapalina. Během chromatografie na tenké vrstvě se jako stacionární fáze použije destička z oxidu hlinitého nebo silikagelu. Směs rozpouštědel se liší podle požadavku a může pro přípravu rozpouštědla použít různé kombinace organických sloučenin, jako je n-butanol, kyselina octová a voda. Sloučeniny, které se mají oddělit, se nanesou na destičku a ponoří se do směsi rozpouštědel. Jakmile se rozpouštědlo pohybuje nahoru na základě kapilárního působení daného destičkou, sloučeniny skvrnité na destičce se také pohybují v závislosti na jejich rozpustnosti v rozpouštědle.
Obrázek 02: Chromatografie na tenké vrstvě
Detekce skvrn po chromatogramu se provádí různými barvicími postupy. Někteří používají barvení ninhydrinem, což je docela toxická metoda barvení. Moderní tenkovrstvé chromatogramy používají fluorescenční techniky k prohlížení chromatogramu po běhu. V závislosti na ujetých vzdálenostech lze vypočítat retenční čas každé sloučeniny. To lze použít k identifikaci typu sloučeniny oddělené na základě použité směsi. TLC se používá hlavně k identifikaci aminokyselin ve směsi proteinů a také k oddělení různých typů monosacharidů přítomných ve směsi.
Co je to sloupcová chromatografie?
Sloupcová chromatografie je široký termín používaný k popisu mnoha typů chromatografických technik, které používají metodu separace založenou na koloně. Při sloupcové chromatografii se k oddělení sloučenin používá fyzikální kolona s náplní. Separace může být založena na různých fyzikálních vlastnostech sloučenin. Tyto vlastnosti mohou být náboj, velikost, 3D konformace a vazebná kapacita atd. Kolona naplněná materiálem matrice tedy funguje jako stacionární fáze a promývací pufr aplikovaný na kolonu působí jako mobilní fáze.
Pokud jsou molekuly odděleny na základě velikosti, je obalový materiál zabalen takovým způsobem, že ponechává póry pro průchod sloučenin. Nejprve jsou tedy eluovány větší molekuly, které nemohou protékat póry, zatímco eluování menších molekul trvá mnohem déle.
Obrázek 03: Sloupcová chromatografie
Pokud jsou molekuly odděleny na základě jejich náboje, bude stacionární fáze obsahovat buď aniontový nebo kationtový výměník, ke kterému budou sloučeniny přitahovány na základě jejich náboje. Během promývacího kroku budou tedy nevázané sloučeniny eluovány. Po přidání elučního pufru budou vázané nabité sloučeniny eluovány. Detekce těchto eluentů je většinou založena na spektrofotometrických technikách.
Jaké jsou podobnosti mezi tenkovrstvou a sloupcovou chromatografií?
- K separaci biomolekul, jako jsou aminokyseliny, bílkoviny a uhlohydráty, se používají všechny tři techniky papírové tenkovrstvé a sloupcové chromatografie.
- Techniky papírové tenké vrstvy a sloupcové chromatografie mají mobilní fázi a stacionární fázi.
- Techniky papírové tenké vrstvy a sloupcové chromatografie používají k separaci biofyzikální mechanismy.
Jaký je rozdíl mezi tenkovrstvou a sloupcovou chromatografií?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Papír vs tenká vrstva vs sloupcová chromatografie |
|
| Chromatografie papíru | Papírová chromatografie je chromatografická technika používaná k oddělení sloučenin na základě adsorpce kapalina-kapalina a rozpustnosti sloučeniny. Jako stacionární fázi používá celulózový papír. |
| Tenkovrstvá chromatografie | Chromatografie na tenké vrstvě je další chromatografickou technikou založenou na adsorpci molekul v pevné látce. Má stacionární fázi vyrobenou z oxidu hlinitého nebo silikagelu a rozpouštědlo jako mobilní fázi, kterou je rozpouštědlo. |
| Sloupcová chromatografie | Sloupcová chromatografie používá kolonu naplněnou matricí, která se používá k oddělení molekul hlavně na základě jejich velikosti, afinity nebo jejího náboje. |
| Stacionární fáze | |
| Chromatografie papíru | Papír vyrobený z nitrocelulózy Whatman se používá jako stacionární fáze v papírové chromatografii. |
| Tenkovrstvá chromatografie | Jako stacionární fáze chromatografie na tenké vrstvě se používá oxid hlinitý nebo silikagel. |
| Sloupcová chromatografie | Jako stacionární fáze při sloupcové chromatografii se použije kolona naplněná vhodným výplňovým materiálem. |
| Mobilní fáze | |
| Chromatografie papíru | Běžící rozpouštědlo je mobilní fáze papírové chromatografie. |
| Tenkovrstvá chromatografie | Běžící rozpouštědlo je mobilní fáze chromatografie na tenké vrstvě. |
| Sloupcová chromatografie | Promývací pufr je mobilní fází sloupcové chromatografie. |
| Mechanismy používané k oddělení | |
| Chromatografie papíru | Papírová chromatografie je založena na absorpci pevné látky a kapaliny. |
| Tenkovrstvá chromatografie | Tenkovrstvá chromatografie je založena na absorpci pevná látka-kapalina. |
| Sloupcová chromatografie | Sloupcová chromatografie je založena na vyloučení velikosti, náboji a tvaru. |
| Eluční pufr | |
| Chromatografie papíru | Papírová chromatografie to nevyžaduje. |
| Tenkovrstvá chromatografie | Nevyžaduje se pro chromatografii na tenké vrstvě. |
| Sloupcová chromatografie | Vyžaduje se při sloupcové chromatografii. |
| Detekce | |
| Chromatografie papíru | Barvení a stanovení retenčního faktoru. |
| Tenkovrstvá chromatografie | Barvení a stanovení retenčního faktoru. |
| Sloupcová chromatografie | Spektrofotometrické stanovení. |
Shrnutí - Tenká vrstva papíru vs. sloupcová chromatografie
Papírová chromatografie, TLC a sloupcová chromatografie jsou separační techniky používané k oddělení biomolekul, jako jsou proteiny, aminokyseliny a uhlohydráty (hlavně monosacharidy). Papírová chromatografie používá jako stacionární fázi celulózový papír a mechanismus separace je založen na adsorpci pevná látka-kapalina. TLC také používá adsorpční mechanismy pevná látka-kapalina. Molekuly se oddělí na stacionární fázi v závislosti na jejich rozpustnosti v mobilní fázi. Sloupcová chromatografie používá k oddělení fyzikální vlastnosti, jako je velikost, tvar, náboj a molekulová hmotnost sloučeniny. Kolona naplněná matricovým materiálem působí jako stacionární fáze, zatímco promývací pufr působí jako fáze rozpouštědla. To je rozdíl mezi papírovou tenkovrstvou a sloupcovou chromatografií.
