nyckelskillnad – papper vs tunt lager vs kolumnkromatografi
Papperskromatografi, tunnskiktskromatografi och kolonnkromatografi är tre typer av kromatografiska tekniker. Den viktigaste skillnaden mellan papperskromatografi, tunnskiktskromatografi och kolonnkromatografi är baserad på typen av stationär fas som används i kromatografitekniken. Papperskromatografi använder ett cellulosapapper som sin stationära fas, tunnskiktskromatografi använder aluminiumoxid eller silikagel som sin stationära fas, medan kolonnkromatografi använder en kolonn packad med ett lämpligt matrismaterial som sin stationära fas.
I processen för separation och identifiering av biomolekyler som proteiner och kolhydrater är kromatografi en viktig biofysisk teknik som används. Kromatografi separerar föreningar baserat på deras löslighet, storlek och laddning. Baserat på separationsmekanismen använder kromatografi mekanismer som jonbyte, absorption, fördelning och storleksuteslutning och det finns tre kromatografiska tekniker; nämligen papper, tunnskikts- och kolonnkromatografi. Papperskromatografi är baserad på föreningens fast-vätskeadsorption och löslighet, och den använder ett cellulosapapper som stationär fas. Tunnskiktskromatografi är baserad på fast-vätskeadsorption av molekyler. Den har en stationär fas som vanligtvis är gjord av aluminiumoxid eller silikagel och den mobila fasen som är lösningsmedlet. Kolonnkromatografi använder en kolonn packad med en matris som används för att separera molekyler huvudsakligen baserat på deras storlek, affinitet eller dess laddning.
Vad är papperskromatografi?
Papperskromatografi är den enklaste typen av kromatografi som används, och den används inte för omfattande forskning. Det används främst i studentlaboratorier för att identifiera biomolekyler som aminosyror och kolhydrater som finns i blandningar. Papperskromatografi använder en stationär fas som är gjord med cellulosapapper eller Whatman-filterpapper och en mobil fas som vanligtvis framställs med hjälp av organiska lösningsmedel såsom n-butanol etc. Den stationära fasen är mättad med vatten, vilket gör den stationära fasen flytande. Sålunda, när föreningarna är fläckiga och får rinna i närvaro av den mobila fasen, beroende på föreningarnas löslighet, separeras de. Sålunda, efter utvecklingen av kromatogrammet, kan färgning göras för att bestämma körlängden för varje förening. Retentionsfaktorn kan därmed beräknas.
Figur 01: Papperskromatografi
Papperskromatografi kan vidare klassificeras som stigande papperskromatografi och fallande papperskromatografi beroende på riktningen för det rinnande lösningsmedlet.
Vad är tunnskiktskromatografi?
Tunnskiktskromatografi eller TLC är en vanlig teknik för att identifiera olika aminosyror som finns i en blandning eller för att identifiera proteiner. Tekniken för separation är baserad på fast-vätskeadsorption. Under tunnskiktskromatografi används en platta gjord av aluminiumoxid eller silikagel som stationär fas. Lösningsmedelsblandningen varierar beroende på behovet och kan använda olika kombinationer av organiska föreningar såsom n-butanol, ättiksyra och vatten för att framställa lösningsmedlet. De föreningar som ska separeras placeras på plattan och sänks ned i lösningsmedelsblandningen. När lösningsmedlet väl åker upp baserat på kapillärverkan som ges av plattan, rör sig föreningarna som finns på plattan också beroende på deras löslighet i lösningsmedlet.
Figur 02: Tunnskiktskromatografi
Detekteringen av fläckarna efter kromatogrammet körs med olika färgningsprocedurer. Vissa använder ninhydrinfärgning som är en ganska giftig metod för färgning. Moderna tunnskiktskromatogram använder fluorescenstekniker för att se kromatogrammet efter körningen. Beroende på avstånden den har tillryggalagt kan retentionstiden för varje förening beräknas. Detta kan användas för att identifiera typen av förening som separeras baserat på den använda blandningen. TLC används främst för att identifiera aminosyror i en proteinblandning och även för att separera olika typer av monosackarider som finns i en blandning.
Vad är kolumnkromatografi?
Kolumnkromatografi är en bred term som används för att beskriva många typer av kromatografitekniker som använder den kolonnbaserade separationsmetoden. Vid kolonnkromatografi används en fysikalisk kolonn med ett packningsmaterial för att separera föreningarna. Separationen kan baseras på olika fysikaliska egenskaper som föreningarna uppvisar. Dessa egenskaper kan vara laddningen, storleken, 3D-konformationen och bindningskapaciteten, etc. Kolonnen packad med matrismaterialet fungerar således som den stationära fasen och tvättbufferten som appliceras på kolonnen fungerar som den mobila fasen.
Om molekylerna separeras baserat på storleken, packas packningsmaterialet på ett sätt så att det lämnar porer för föreningarna att färdas genom. Således elueras de större molekylerna som inte kan flöda genom porerna först, medan de mindre molekylerna tar mycket längre tid att eluera.
Figur 03: Kolumnkromatografi
Om molekylerna separeras baserat på deras laddning, kommer den stationära fasen att innehålla antingen en anjon- eller katjonbytare till vilken föreningarna kommer att attraheras baserat på deras laddning. Under tvättsteget kommer således de obundna föreningarna att elueras. Vid tillsats av elueringsbufferten kommer de bundna laddade föreningarna att elueras. Detekteringen av dessa eluenter baseras till största delen på spektrofotometriska tekniker.
Vilka är likheterna mellan papperstunna skikt och kolumnkromatografi?
- All Paper Thin Layer and Column Chromatography tre tekniker används för separation av biomolekyler såsom aminosyror, proteiner och kolhydrater.
- Tunnskikts- och kolumnkromatografitekniker för papper har en mobil fas och en stationär fas.
- Tunnskikts- och kolumnkromatografitekniker för papper använder biofysiska mekanismer för separation.
Vad är skillnaden mellan papperstunna skikt och kolumnkromatografi?
Papper vs Thin Layer vs Column Chromatography |
|
| Papperskromatografi | Papperskromatografi är en kromatografisk teknik som används för att separera föreningar baserat på vätske-vätskeadsorption och löslighet av föreningen. Den använder ett cellulosapapper som sin stationära fas. |
| Tunnskiktskromatografi | Tunnskiktskromatografi är en annan kromatografisk teknik baserad på fast-vätskeadsorption av molekyler. Den har en stationär fas gjord av aluminiumoxid eller silikagel och ett lösningsmedel som den mobila fasen, vilket är lösningsmedlet. |
| kolumnkromatografi | Kolonnkromatografi använder en kolonn packad med en matris som används för att separera molekyler huvudsakligen baserat på deras storlek, affinitet eller laddning. |
| Stationary Phase | |
| Papperskromatografi | Papper gjort av nitrocellulosa från Whatman används som stationär fas i papperskromatografi. |
| Tunnskiktskromatografi | Aluminiumoxid eller kiselgel används som den stationära fasen av tunnskiktskromatografin. |
| kolumnkromatografi | En kolonn packad med lämpligt packningsmaterial används som stationär fas i kolonnkromatografin. |
| Mobilfas | |
| Papperskromatografi | Linnande lösningsmedel är den mobila fasen av papperskromatografin. |
| Tunnskiktskromatografi | Linnande lösningsmedel är den mobila fasen av tunnskiktskromatografin. |
| kolumnkromatografi | Tvättbuffert är den mobila fasen av kolonnkromatografin. |
| Mekanismer som används för separation | |
| Papperskromatografi | Papperskromatografi är baserad på fast-vätskeabsorption. |
| Tunnskiktskromatografi | Tunnskiktskromatografi är baserad på fast-vätskeabsorption. |
| kolumnkromatografi | Kolumnkromatografi är baserad på storleksuteslutning, laddning och form. |
| Elutionsbuffert | |
| Papperskromatografi | Krävs inte av papperskromatografi. |
| Tunnskiktskromatografi | Krävs inte för tunnskiktskromatografi. |
| kolumnkromatografi | Krävs i kolonnkromatografi. |
| Detection | |
| Papperskromatografi | Fläckning och genom att bestämma retentionsfaktorn. |
| Tunnskiktskromatografi | Fläckning och genom att bestämma retentionsfaktorn. |
| kolumnkromatografi | Spektrofotometrisk bestämning. |
Sammanfattning – Papperstunna lager kontra kolumnkromatografi
Papperskromatografi, TLC och kolonnkromatografi är separationstekniker som används för att separera biomolekyler som proteiner, aminosyror och kolhydrater (främst monosackarider). Papperskromatografi använder ett cellulosapapper som stationär fas, och separationsmekanismen är baserad på fast-vätskeadsorption. TLC använder också fast-vätskeadsorptionsmekanismer. Molekylerna separeras på den stationära fasen, beroende på deras löslighet i den mobila fasen. Kolonnkromatografi använder fysikaliska egenskaper såsom storlek, form, laddning och molekylvikten av föreningen för att separera. Kolonnen packad med matrismaterialet fungerar som den stationära fasen, medan tvättbufferten fungerar som lösningsmedelsfasen. Detta är skillnaden mellan ett papperstunt skikt och kolonnkromatografi.
