Den ionbytterkromatografi er en analytisk teknik baseret på principperne for kromatografi for at fremstille separationen af ioniske og molekylarter, der udviser polaritet. Dette er baseret på antagelsen om, hvor relaterede disse stoffer er i relation til en anden kaldet ionbytter.
I denne forstand udskilles stoffer, der har en elektrisk ladning takket være ionisk forskydning, hvor en eller flere ioniske arter overføres fra et fluid til et fast stof gennem udveksling på grund af det faktum, at de har lige store ladninger.
Disse ioniske arter binder til funktionelle grupper placeret på overfladen gennem elektrostatisk interaktion, der letter ionbytning. Desuden afhænger effektiviteten af ionadskillelse af hastigheden af stofudveksling og ligevægten mellem de to faser; det er, det er baseret på denne overførsel.
Behandle
Inden start af ionbytningskromatografiprocessen, skal visse vigtige faktorer tages i betragtning, som tillader optimering af separationen og opnå bedre resultater.
Disse elementer inkluderer mængden af analyt, den molære masse eller molekylvægten af prøven og ladningen af de arter, der udgør analytten.
Disse faktorer er essentielle for at bestemme kromatografiparametrene, såsom den stationære fase, søjlestørrelsen og poredimensionerne af matrixen blandt andre.
Indledende overvejelser
Der er to typer ionbytningskromatografi: en der involverer kationfortrængning og en der involverer anionfortrængning.
I den første har den mobile fase (som udgør prøven, der skal adskilles) ioner med en positiv ladning, mens den stationære fase har ioner med en negativ ladning.
I dette tilfælde tiltrækkes de positivt ladede arter til den stationære fase afhængigt af deres ionstyrke, og dette afspejles i retentionstiden vist i kromatogrammet.
Tilsvarende i kromatografi, der involverer anionskift, har mobilfasen negativt ladede ioner, mens den stationære fase har positivt ladede ioner.
Med andre ord, når den stationære fase har en positiv ladning, bruges den til adskillelse af den anioniske art, og når denne fase er anionisk i naturen, anvendes den i adskillelsen af de kationiske arter, der er til stede i prøven.
I tilfælde af forbindelser, der har en elektrisk ladning og udviser opløselighed i vand (såsom aminosyrer, små nukleotider, peptider og store proteiner), kombineres disse med fragmenter, der udgør den modsatte ladning, hvilket producerer ioniske bindinger med fasen. stationær, der ikke er opløselig.
Behandle
Når den stationære fase er i ligevægt, er der en funktionel gruppe, der er modtagelig for ionisering, i hvilken stofferne af interesse i prøven er adskilt og kvantificeret, der er i stand til at kombinere på samme tid, som de bevæger sig langs søjlen. kromatografisk.
Derefter kan de arter, der er blevet kombineret, elueres og derefter opsamles ved hjælp af et eluerende stof. Dette stof består af kationiske og anioniske elementer, hvilket giver anledning til en større koncentration af ioner i søjlen eller ændrer dets pH-egenskaber.
I resumé er først en art, der er i stand til at udveksle ioner, overfladebehandlet på en positiv måde med modioner, og derefter finder kombinationen af de ioner, der udskilles, sted. Når elueringsprocessen startes, desorberes de svagt bundne ioniske arter.
Efter dette desorberes de ioniske arter med stærkere bindinger. Endelig forekommer regenerering, hvor det er muligt, at den oprindelige tilstand rekonstitueres ved at vaske søjlen med den puffede art, der intervenerer indledningsvis.
Starten
Ionbytningskromatografi er baseret på det faktum, at de arter, der udviser en elektrisk ladning, der er til stede i analytten, er adskilt takket være de elektrostatiske tiltrækningskræfter, når de bevæger sig gennem et harpiksstof af ionisk type i specifikke betingelser for temperatur og pH.
Denne adskillelse er forårsaget af den reversible udveksling af ioniske arter mellem ionerne, der findes i opløsningen, og dem, der findes i det forskydende harpiksholdige stof, der har en ionisk karakter.
På denne måde underkastes den fremgangsmåde, der anvendes til adskillelse af forbindelser i prøven, den anvendte harpikstype efter princippet om anion- og kationbyttere beskrevet ovenfor.
Da ionerne af interesse er fanget i det harpiksholdige stof, er det muligt for den kromatografiske søjle at strømme, indtil resten af den ioniske art er elueret.
Efterfølgende får de ioniske arter, der er fanget i harpiksen, lov til at strømme, mens de transporteres af en mobil fase med større reaktivitet langs søjlen.
Applikationer
Som i denne type kromatografi udføres adskillelsen af stoffer på grund af ionbytning, den har et stort antal anvendelser og anvendelser, blandt hvilke er følgende:
- Adskillelse og oprensning af prøver, der indeholder kombinationer af forbindelser af organisk art, sammensat af stoffer som nukleotider, kulhydrater og proteiner.
- Kvalitetskontrol ved vandbehandling og ved deionisering og blødgøring af opløsninger (anvendt i tekstilindustrien) samt adskillelse af magnesium og calcium.
- Adskillelse og oprensning af lægemidler, enzymer, metabolitter, der er til stede i blodet og urinen, og andre stoffer med alkalisk eller syreopførsel i den farmaceutiske industri.
- Demineralisering af opløsninger og stoffer, hvor det ønskes at opnå forbindelser med høj renhed.
- Isolering af en specifik forbindelse i en prøve, der skal adskilles, for at opnå en forberedende adskillelse af den til senere at blive genstand for andre analyser.
Ligeledes anvendes denne analytiske metode i vid udstrækning inden for petrokemisk, hydrometallurgisk, farmaceutisk, tekstil-, mad- og drikkevareindustri samt halvlederindustrien blandt andre områder.
Referencer
- Wikipedia. (Sf). Ionkromatografi. Gendannet fra en.wikipedia.org
- Biochem Den. (Sf). Hvad er Ion Exchange Chromatography og dens applikationer. Hentet fra biochemden.com
- Undersøg læst. (Sf). Ion Exchange-kromatografi-princip, metode og applikationer. Gendannes fra studyread.com
- Introduktion til praktisk biokemi. (Sf). Ionbytterkromatografi. Hentet fra elte.prompt.hu
- Helfferich, FG (1995). Ionbytte. Gendannes fra books.google.co.ve