Kluczowa różnica – papier kontra cienka warstwa kontra chromatografia kolumnowa
Chromatografia papierowa, chromatografia cienkowarstwowa i chromatografia kolumnowa to trzy rodzaje technik chromatograficznych. Kluczowa różnica między chromatografią bibułową, chromatografią cienkowarstwową i chromatografią kolumnową opiera się na rodzaju fazy stacjonarnej stosowanej w technice chromatograficznej. Chromatografia papierowa wykorzystuje papier celulozowy jako fazę stacjonarną, chromatografia cienkowarstwowa wykorzystuje tlenek glinu lub żel krzemionkowy jako fazę stacjonarną, natomiast chromatografia kolumnowa wykorzystuje jako fazę stacjonarną kolumnę wypełnioną odpowiednim materiałem matrycy.
W procesie rozdzielania i identyfikacji biocząsteczek, takich jak białka i węglowodany, chromatografia jest ważną stosowaną techniką biofizyczną. Chromatografia rozdziela związki na podstawie ich rozpuszczalności, wielkości i ładunku. W oparciu o mechanizm rozdzielania, chromatografia wykorzystuje mechanizmy, takie jak wymiana jonowa, absorpcja, podział i wykluczenie wielkości, a istnieją trzy techniki chromatograficzne; mianowicie chromatografia papierowa, cienkowarstwowa i kolumnowa. Chromatografia papierowa opiera się na adsorpcji ciało stałe-ciecz i rozpuszczalności związku, a jako fazę stacjonarną wykorzystuje papier celulozowy. Chromatografia cienkowarstwowa opiera się na adsorpcji cząsteczek w układzie ciało stałe-ciecz. Ma fazę stacjonarną, która jest zwykle wykonana z tlenku glinu lub żelu krzemionkowego oraz fazę ruchomą, która jest rozpuszczalnikiem. Chromatografia kolumnowa wykorzystuje kolumnę wypełnioną matrycą, która służy do oddzielania cząsteczek głównie na podstawie ich wielkości, powinowactwa lub ładunku.
Co to jest chromatografia papierowa?
Chromatografia papierowa jest najprostszym rodzajem stosowanej chromatografii i nie jest wykorzystywana do szeroko zakrojonych badań. Stosowany jest głównie w laboratoriach studenckich do identyfikacji biocząsteczek, takich jak aminokwasy i węglowodany obecne w mieszaninach. Chromatografia papierowa wykorzystuje fazę stacjonarną wykonaną przy użyciu papieru celulozowego lub bibuły filtracyjnej Whatman oraz fazę ruchomą, która jest zwykle przygotowywana przy użyciu rozpuszczalników organicznych, takich jak n-butanol itp. Faza stacjonarna jest nasycana wodą, dzięki czemu faza stacjonarna jest płynna. Tak więc, gdy związki są nakrapiane i puszczane w obecności fazy ruchomej, w zależności od rozpuszczalności związków, są one rozdzielane. Zatem po wywołaniu chromatogramu można wykonać barwienie w celu określenia długości serii każdego związku. W ten sposób można obliczyć współczynnik retencji.
Rysunek 01: Chromatografia papierowa
Chromatografię papierową można dalej sklasyfikować jako chromatografię papierową wznoszącą i chromatografię zstępującą w zależności od kierunku przepływu rozpuszczalnika.
Co to jest chromatografia cienkowarstwowa?
Chromatografia cienkowarstwowa lub TLC to powszechnie stosowana technika identyfikacji różnych aminokwasów obecnych w mieszaninie lub identyfikacji białek. Technika separacji oparta jest na adsorpcji ciało stałe-ciecz. Podczas chromatografii cienkowarstwowej jako fazę stacjonarną stosuje się płytkę z tlenku glinu lub żelu krzemionkowego. Mieszanina rozpuszczalników zmienia się w zależności od wymagań i może wykorzystywać różne kombinacje związków organicznych, takich jak n-butanol, kwas octowy i woda, do przygotowania rozpuszczalnika. Rozdzielane związki nanosi się na płytkę i zanurza w mieszaninie rozpuszczalników. Gdy rozpuszczalnik przemieszcza się w oparciu o działanie kapilarne wywołane przez płytkę, związki naniesione na płytkę również poruszają się w zależności od ich rozpuszczalności w rozpuszczalniku.
Rysunek 02: Chromatografia cienkowarstwowa
Wykrywanie plam po wykonaniu chromatogramu odbywa się za pomocą różnych procedur barwienia. Niektórzy stosują barwienie ninhydryną, które jest dość toksyczną metodą barwienia. Nowoczesne chromatogramy cienkowarstwowe wykorzystują techniki fluorescencyjne do oglądania chromatogramu po serii. W zależności od przebytych odległości można obliczyć czas retencji każdego związku. Można to wykorzystać do identyfikacji typu związku oddzielonego na podstawie użytej mieszaniny. TLC służy głównie do identyfikacji aminokwasów w mieszaninie białek, a także do oddzielania różnych rodzajów monosacharydów obecnych w mieszaninie.
Co to jest chromatografia kolumnowa?
Chromatografia kolumnowa jest szerokim terminem używanym do opisania wielu rodzajów technik chromatograficznych, które wykorzystują metodę separacji opartą na kolumnie. W chromatografii kolumnowej do oddzielenia związków stosuje się kolumnę fizyczną z materiałem wypełniającym. Rozdział może opierać się na różnych właściwościach fizycznych wykazywanych przez związki. Tymi właściwościami mogą być ładunek, rozmiar, konformacja 3D i zdolność wiązania itp. Zatem kolumna wypełniona materiałem matrycy działa jako faza stacjonarna, a bufor płuczący nałożony na kolumnę działa jako faza ruchoma.
Jeżeli cząsteczki są rozdzielone na podstawie rozmiaru, materiał opakowaniowy jest pakowany w taki sposób, że pozostawia pory, przez które mogą przejść związki. Zatem większe cząsteczki, które nie mogą przepływać przez pory, są eluowane jako pierwsze, podczas gdy mniejsze cząsteczki potrzebują znacznie więcej czasu na elucję.
Rysunek 03: Chromatografia kolumnowa
Jeśli cząsteczki zostaną rozdzielone na podstawie ich ładunku, faza stacjonarna będzie zawierać wymieniacz anionowy lub kationowy, do którego związki będą przyciągane na podstawie ich ładunku. Tak więc podczas etapu przemywania niezwiązane związki zostaną wymyte. Po dodaniu buforu elucyjnego, związane naładowane związki zostaną wymyte. Wykrywanie tych eluentów opiera się głównie na technikach spektrofotometrycznych.
Jakie są podobieństwa między chromatografią cienkowarstwową a kolumnową?
- Cała chromatografia cienkowarstwowa i kolumnowa do wszystkich rodzajów papieru są używane do separacji biocząsteczek, takich jak aminokwasy, białka i węglowodany.
- Techniki chromatografii cienkowarstwowej i kolumnowej na papierze mają fazę ruchomą i fazę stacjonarną.
- Techniki chromatografii cienkowarstwowej i kolumnowej na papierze wykorzystują do separacji mechanizmy biofizyczne.
Jaka jest różnica między chromatografią cienkowarstwową a kolumnową?
Papier kontra cienka warstwa kontra chromatografia kolumnowa |
|
| Chromatografia na papierze | Chromatografia papierowa to technika chromatograficzna wykorzystywana do rozdzielania związków w oparciu o adsorpcję ciecz-ciecz i rozpuszczalność związku. Jako fazę stacjonarną wykorzystuje papier celulozowy. |
| Chromatografia cienkowarstwowa | Chromatografia cienkowarstwowa to kolejna technika chromatograficzna oparta na adsorpcji cząsteczek w układzie ciało stałe-ciecz. Posiada fazę stacjonarną wykonaną z tlenku glinu lub żelu krzemionkowego oraz rozpuszczalnik jako fazę ruchomą, która jest rozpuszczalnikiem. |
| Chromatografia kolumnowa | Chromatografia kolumnowa wykorzystuje kolumnę wypełnioną matrycą, która służy do oddzielania cząsteczek głównie w oparciu o ich rozmiar, powinowactwo lub ładunek. |
| Faza stacjonarna | |
| Chromatografia na papierze | Papier wykonany z nitrocelulozy firmy Whatman jest używany jako faza stacjonarna w chromatografii bibułowej. |
| Chromatografia cienkowarstwowa | Żel tlenku glinu lub żel krzemionkowy jest używany jako faza stacjonarna w chromatografii cienkowarstwowej. |
| Chromatografia kolumnowa | Kolumna wypełniona odpowiednim materiałem wypełniającym jest używana jako faza stacjonarna w chromatografii kolumnowej. |
| Faza mobilna | |
| Chromatografia na papierze | Rozpuszczalnik bieżący to ruchoma faza chromatografii bibułowej. |
| Chromatografia cienkowarstwowa | Uruchomiony rozpuszczalnik to ruchoma faza chromatografii cienkowarstwowej. |
| Chromatografia kolumnowa | Bufor płuczący to ruchoma faza chromatografii kolumnowej. |
| Mechanizmy używane do separacji | |
| Chromatografia na papierze | Chromatografia na papierze jest oparta na absorpcji ciało stałe-ciecz. |
| Chromatografia cienkowarstwowa | Chromatografia cienkowarstwowa jest oparta na absorpcji ciało stałe-ciecz. |
| Chromatografia kolumnowa | Chromatografia kolumnowa opiera się na wykluczeniu rozmiaru, ładunku i kształcie. |
| Bufor elucyjny | |
| Chromatografia na papierze | Nie wymagane przez chromatografię papierową. |
| Chromatografia cienkowarstwowa | Niewymagane w przypadku chromatografii cienkowarstwowej. |
| Chromatografia kolumnowa | Wymagane w chromatografii kolumnowej. |
| Wykrywanie | |
| Chromatografia na papierze | Zabarwienie i określenie współczynnika retencji. |
| Chromatografia cienkowarstwowa | Zabarwienie i określenie współczynnika retencji. |
| Chromatografia kolumnowa | Oznaczanie spektrofotometryczne. |
Podsumowanie – Cienka warstwa papieru a chromatografia kolumnowa
Chromatografia papierowa, TLC i chromatografia kolumnowa to techniki rozdzielania stosowane do oddzielania biocząsteczek, takich jak białka, aminokwasy i węglowodany (głównie monosacharydy). Chromatografia papierowa wykorzystuje papier celulozowy jako fazę stacjonarną, a mechanizm separacji oparty jest na adsorpcji ciało stałe-ciecz. TLC wykorzystuje również mechanizmy adsorpcji ciało stałe-ciecz. Cząsteczki są rozdzielane na fazie stacjonarnej, w zależności od ich rozpuszczalności w fazie ruchomej. Chromatografia kolumnowa wykorzystuje do rozdzielenia właściwości fizyczne, takie jak wielkość, kształt, ładunek i masa cząsteczkowa związku. Kolumna wypełniona materiałem matrycy działa jako faza stacjonarna, natomiast bufor do płukania działa jako faza rozpuszczalnika. To jest różnica między chromatografią cienkowarstwową a chromatografią kolumnową.
