Ключевая разница – бумажная, тонкослойная и колоночная хроматография
Бумажная хроматография, тонкослойная хроматография и колоночная хроматография представляют собой три типа хроматографических методов. Основное различие между бумажной хроматографией, тонкослойной хроматографией и колоночной хроматографией основано на типе неподвижной фазы, используемой в методе хроматографии. В бумажной хроматографии в качестве неподвижной фазы используется целлюлозная бумага, в тонкослойной хроматографии в качестве неподвижной фазы используется оксид алюминия или силикагель, тогда как в колоночной хроматографии в качестве неподвижной фазы используется колонка, заполненная подходящим матричным материалом.
В процессе разделения и идентификации биомолекул, таких как белки и углеводы, хроматография является важным биофизическим методом. Хроматография разделяет соединения на основе их растворимости, размера и заряда. Основываясь на механизме разделения, хроматография использует такие механизмы, как ионный обмен, абсорбция, разделение и эксклюзия по размеру, и существует три хроматографических метода; а именно, бумажная, тонкослойная и колоночная хроматография. Бумажная хроматография основана на адсорбции и растворимости соединения в твердой и жидкой фазе и использует целлюлозную бумагу в качестве неподвижной фазы. Тонкослойная хроматография основана на твердожидкостной адсорбции молекул. Он имеет неподвижную фазу, которая обычно состоит из оксида алюминия или силикагеля, и подвижную фазу, которая представляет собой растворитель. Колоночная хроматография использует колонку, заполненную матрицей, которая используется для разделения молекул в основном на основе их размера, сродства или заряда.
Что такое бумажная хроматография?
Бумажная хроматография - самый простой из используемых типов хроматографии, и она не используется для обширных исследований. Он в основном используется в студенческих лабораториях для идентификации биомолекул, таких как аминокислоты и углеводы, присутствующие в смесях. Бумажная хроматография использует стационарную фазу, изготовленную из целлюлозной бумаги или фильтровальной бумаги Whatman, и подвижную фазу, которую обычно готовят с использованием органических растворителей, таких как н-бутанол и т. д. Неподвижная фаза насыщается водой, что делает неподвижную фазу жидкой. Таким образом, когда соединения наносятся и им дают возможность работать в присутствии подвижной фазы, в зависимости от растворимости соединений они разделяются. Таким образом, после проявления хроматограммы можно провести окрашивание, чтобы определить длину серии каждого соединения. Таким образом, можно рассчитать коэффициент удерживания.
Рисунок 01: Хроматография на бумаге
Бумажная хроматография может быть дополнительно классифицирована как восходящая бумажная хроматография и нисходящая бумажная хроматография в зависимости от направления потока растворителя.
Что такое тонкослойная хроматография?
Тонкослойная хроматография или ТСХ – широко используемый метод для идентификации различных аминокислот, присутствующих в смеси, или для идентификации белков. Метод разделения основан на адсорбции твердой и жидкой фаз. При тонкослойной хроматографии в качестве неподвижной фазы используется пластина из оксида алюминия или силикагеля. Смесь растворителей варьируется в зависимости от требований и может использовать различные комбинации органических соединений, таких как н-бутанол, уксусная кислота и вода, для приготовления растворителя. Разделяемые соединения наносят на пластину и погружают в смесь растворителей. Как только растворитель перемещается вверх благодаря капиллярному действию пластины, соединения, отмеченные на пластине, также перемещаются в зависимости от их растворимости в растворителе.
Рисунок 02: Тонкослойная хроматография
Выявление пятен после проведения хроматограммы осуществляется с помощью различных процедур окрашивания. Некоторые используют окрашивание нингидрином, которое является довольно токсичным методом окрашивания. Современные тонкослойные хроматограммы используют методы флуоресценции для просмотра хроматограммы после анализа. В зависимости от пройденного расстояния можно рассчитать время удерживания каждого соединения. Это можно использовать для идентификации типа соединения, разделенного на основе используемой смеси. ТСХ в основном используется для идентификации аминокислот в белковой смеси, а также для разделения различных типов моносахаридов, присутствующих в смеси.
Что такое колоночная хроматография?
Колоночная хроматография – это широкий термин, используемый для описания многих типов хроматографических методов, в которых используется колоночный метод разделения. В колоночной хроматографии для разделения соединений используется физическая колонка с насадочным материалом. Разделение может быть основано на различных физических свойствах соединений. Этими свойствами могут быть заряд, размер, трехмерная конформация и связывающая способность и т. д. Таким образом, колонка, заполненная материалом матрицы, действует как неподвижная фаза, а промывочный буфер, нанесенный на колонку, действует как подвижная фаза.
Если молекулы разделены по размеру, упаковочный материал упаковывается таким образом, что оставляет поры для прохождения соединений. Таким образом, более крупные молекулы, которые не могут пройти через поры, элюируются первыми, тогда как для элюирования более мелких молекул требуется гораздо больше времени.
Рисунок 03: Колоночная хроматография
Если молекулы разделены в зависимости от их заряда, неподвижная фаза будет содержать либо анион, либо катионообменник, к которому соединения будут притягиваться в зависимости от их заряда. Таким образом, во время стадии промывки несвязанные соединения будут элюированы. При добавлении элюирующего буфера будут элюированы связанные заряженные соединения. Обнаружение этих элюентов в основном основано на спектрофотометрических методах.
Каковы сходства между тонкослойной хроматографией на бумаге и колоночной хроматографией?
- Три метода тонкослойной и колоночной хроматографии на бумаге используются для разделения биомолекул, таких как аминокислоты, белки и углеводы.
- Технологии тонкослойной и колоночной хроматографии на бумаге имеют подвижную и неподвижную фазы.
- В методах тонкослойной и колоночной хроматографии на бумаге используются биофизические механизмы разделения.
В чем разница между тонкослойной хроматографией и колоночной хроматографией?
Бумажная, тонкослойная и колоночная хроматография |
|
| Бумажная хроматография | Бумажная хроматография - это хроматографический метод, используемый для разделения соединений на основе адсорбции жидкость-жидкость и растворимости соединения. Он использует целлюлозную бумагу в качестве стационарной фазы. |
| Тонкослойная хроматография | Тонкослойная хроматография - еще один хроматографический метод, основанный на адсорбции молекул твердой и жидкой фаз. Он имеет неподвижную фазу из оксида алюминия или силикагеля и растворитель в качестве подвижной фазы, которая является растворителем. |
| Колоночная хроматография | В колоночной хроматографии используется колонка, заполненная матрицей, которая используется для разделения молекул в основном на основе их размера, сродства или заряда. |
| Стационарная фаза | |
| Бумажная хроматография | Бумага из нитроцеллюлозы ватмана используется в качестве стационарной фазы в бумажной хроматографии. |
| Тонкослойная хроматография | Глинозем или силикагель используются в качестве стационарной фазы тонкослойной хроматографии. |
| Колоночная хроматография | Колонка, заполненная подходящим наполнителем, используется в качестве стационарной фазы в колоночной хроматографии. |
| Мобильная фаза | |
| Бумажная хроматография | Проточный растворитель является подвижной фазой бумажной хроматографии. |
| Тонкослойная хроматография | Проточный растворитель является подвижной фазой тонкослойной хроматографии. |
| Колоночная хроматография | Промывочный буфер – это подвижная фаза колоночной хроматографии. |
| Механизмы разделения | |
| Бумажная хроматография | Бумажная хроматография основана на абсорбции твердой и жидкой фаз. |
| Тонкослойная хроматография | Тонкослойная хроматография основана на абсорбции твердой и жидкой фаз. |
| Колоночная хроматография | Колоночная хроматография основана на гель-фильтрации, заряде и форме. |
| Элюционный буфер | |
| Бумажная хроматография | Не требуется для бумажной хроматографии. |
| Тонкослойная хроматография | Не требуется для тонкослойной хроматографии. |
| Колоночная хроматография | Требуется в колоночной хроматографии. |
| Обнаружение | |
| Бумажная хроматография | Окрашивание и определение коэффициента удерживания. |
| Тонкослойная хроматография | Окрашивание и определение коэффициента удерживания. |
| Колоночная хроматография | Спектрофотометрическое определение. |
Резюме – Тонкослойная хроматография в сравнении с колоночной хроматографией
Бумажная хроматография, ТСХ и колоночная хроматография представляют собой методы разделения, используемые для разделения биомолекул, таких как белки, аминокислоты и углеводы (в основном моносахариды). Бумажная хроматография использует целлюлозную бумагу в качестве стационарной фазы, а механизм разделения основан на адсорбции твердого тела и жидкости. ТСХ также использует механизмы адсорбции твердой и жидкой фаз. Молекулы разделяются на неподвижной фазе в зависимости от их растворимости в подвижной фазе. Колоночная хроматография использует для разделения физические свойства, такие как размер, форма, заряд и молекулярная масса соединения. Колонка, заполненная матричным материалом, действует как неподвижная фаза, тогда как промывочный буфер действует как растворяющая фаза. В этом разница между тонкослойной бумажной хроматографией и колоночной хроматографией.
