المواضيع

العامود اللوني

العامود اللوني


هناك كروماتوغرافيا (من اليونانية χρῶμα ، مترجم صوتيًا في khrôma ، “color”) ، هي تقنية لفصل مكونات خليط متجانس على أساس توزيع مكوناته بين مرحلتين ، واحدة ثابتة والأخرى تتحرك على طول اتجاه محدد. فيالعامود اللونيينتقل الاتجاه من أعلى إلى أسفل ويتم تحديده بواسطة أنبوب زجاجي (العمود).

هناك العامود اللوني هي تقنية كروماتوغرافية خاصة تستند إلى خاصية أن بعض المواد ، بمجرد إذابتها في محاليل مناسبة ، تتفاعل مع مصفوفة صلبة معدة بشكل مناسب. سأحاول أن أشرح بشكل أفضل ما يعنيه ما كتبته للتو!

كروماتوغرافيا العمود: ما هو

إنها ليست أكثر من طريقة فصل كروماتوجرافي تحدث في عمود زجاجي. تستغل هذه التقنية الاختلاف في الشحنة أو الحجم أو تقارب الرابطة أو الخصائص الأخرى للمكون المراد عزله لإنشاء نطاقات ذات خصائص مختلفة.

في الصور الموجودة في هذه الصفحة ، نعرض لك تسلسل ملفالعامود اللونيوعلى وجه الخصوص استخراج النذرة ، وهي المادة "النقية جزئيًا" التي تخرج من الفوهة الطرفية لعمود الزجاج.

هناكالعامود اللونيإنه مفيد جدًا في تنقية البروتينات وفصل عدد كبير من المواد التي يتم فحصها بشكل فردي. في بعض الأحيان ، يتم عزل المواد معالعامود اللوني يفقدون الخصائص التي كانت لديهم داخل الخليط. كل هذا يتوقف على تقنيةالعامود اللونيومن الجوهر الذي تريد تنقيته.

العمود اللوني: كيف يعمل

أنبوب زجاجي مملوء بمادة صلبة مسامية تعرف بـ "مرحلة ثابتة". المرحلة الثابتة لها خصائص كيميائية مناسبة يتم اختيارها على أساس المادة المراد تنقيتها / فصلها عن الخليط. ثم يملأ العمود بمحلول منظم ، مصاغ بشكل مناسب أيضًا. يسمى حل المخزن المؤقت "المرحلة المتنقلة"ويحتوي على الخليط الذي تريد فصله.

يذوب الخليط المراد فصله فيالمرحلة المتنقلة. ثم تأتي مرحلة التنقلالطبقاتفي الجزء العلوي منعموديوتسلل من خلالمرحلة ثابتة(المصفوفة الصلبة). بهذه الطريقة ، ينتشر الحل على طولعموديويشكل نطاقًا مستمرًا على طول المرحلة الثابتة بأكملها. المواد التي تزيل (تترك) العمود لها خصائص محددة بناءً على ترتيب التجنب.

لفهم أفضل ، لنأخذ مثال تنقية البروتين ، حتى لو كان يمكن تمثيل المرحلة المتنقلة بأي خليط. سيكون لدينا البروتينات الفردية التي يتم فصلها من عمودي أكثر أو أقل بسرعة حسب خصائصهم.

وفقًا لنوع المرحلة الثابتة ، لدينا تقنيات مختلفة لـالعامود اللوني، التي:

  • كروماتوغرافيا التبادل الأيوني
  • كروماتوغرافيا الاستبعاد الجزيئي
  • اللوني تقارب

هناك أيضًا تقنية أكثر تكلفة تستخدم الضغط العالي وهيالكروماتوجرافيا السائلة عالية الضغطأو HPLC.

كروماتوغرافيا التبادل الأيوني

في كروماتوغرافيا التبادل الأيونيالمصفوفة الصلبة (الطور الثابت) غنية بالشحنات الموجبة أو السالبة. وغني عن القول أن ملفكروماتوغرافيا التبادل الأيونييستفيد من الاختلافات في نوع وشدةصافي الشحنة الكهربائيةعند درجة حموضة معينة.

في هذه الحالة ، فإنمرحلة ثابتةهو بوليمر صناعي (راتنج) يحتوي على مجموعات سالبة الشحنة (ومن هنا نتحدث عنمبادلات الكاتيون) أو مجموعات مشحونة إيجابياً (نتحدث عنجرب الأنيون).

بالعودة إلى مثال تنقية البروتين ، يرتبط فرق الشحنة بوجود الأحماض الأمينية مع مجموعات وظيفية معينة. تقارب كل بروتين للمجموعات المشحونة منعمودييعتمد على الرقم الهيدروجيني الذي يؤثر بدوره على حالة التأين للمجموعات الوظيفية للأحماض الأمينية المكونة.

فيالعامود اللونيالحل التحضير لمرحلة التنقل أمر بالغ الأهمية. في مثالنا مع البروتينات ، يمكن أن يخلق تركيز الملح ودرجة الحموضة تدرجًا يمكنه تفضيل قذف بعض البروتينات.

اللوني الأيوني: التبادل الكاتيوني

في حالة عملية فصل الايوناتمع مصفوفة التبادل الكاتيوني ، تحتوي المصفوفة الصلبة على مجموعات سالبة الشحنة ، لذا فإن البروتينات ذات الشحنة الموجبة الصافية ستكون آخر البروتينات التي تتدفق من العمود. أول المركبات التي خرجت منعموديسيكونون هم أولئك الذين لديهم شحنة سالبة صافية قوية (عن طريق التنافر من المصفوفة) ، ثم ستخرج المواد ذات الشحنة السالبة الجزئية. المواد المراد شطبها سوف تتحرك من خلالعموديبمعدل يعتمد على صافي شحنتها في المحلول المستخدم.

كروماتوغرافيا الاستبعاد الجزيئي

في هذه الحالة ، يضاف الخليط (الطور المتحرك) في واحدعموديتحتوي على أبوليمرمع الروابط المتقاطعة والجزيئات منعزلسيتم فصلهم بالحجم. يعتقد المرء غريزيًا أن أصغر الجزيئات ستخرج من العمود أولاً ، لكن في الواقع العكس تمامًا.

سوف تضطر الجزيئات الأكبر إلى السفر في أقصر طريق حتى نهاية العمود. عن طريق الانتشار ، ستكون الجزيئات الأصغر حرة في اختراق مسام المصفوفة الصلبة ، مما يستغرق وقتًا أطول للتخلص منها. أول شذبة يتم جمعها ستكون تلك التي تحتوي على أكبر الجزيئات.

كروماتوغرافيا عمود التقارب

يجند موجود في المرحلة الثابتة. عندما يمر المحلول المراد فصله عبر العمود ، فإن الجزيئات التي لها صلة بهذا الترابط ستشكل رابطة محددة. سيتم الاحتفاظ بالمواد ذات الأهمية في الكسور الأولى أو الأخيرة التي تم جمعها وفقًا لنوع الترابط المستخدم.

الكروماتوغرافيا السائلة عالية الضغط

تقنياتالعامود اللونيوصفها للتو يمكن أن يكون لها دقة منفصلة للنطاقات. السبب؟ تميل كل مادة إلى الانتشار بعد فترة زمنية معينة.

باستخدام مضخات الضغط العالي ، تزداد السرعة ويقل الوقت الذي تستغرقه الجزيئات في نقل العمود. في هذا السياق ، هناك حاجة إلى مصفوفات كروماتوغرافية قادرة على تحمل الضغوط الشديدة.

عن طريق تقليل وقت العبور خلال العمود ، فإن ملفالكروماتوجرافيا السائلة عالية الضغط(HPLC) يحد من انتشار النطاقات ويحسن بشكل كبير من دقة الشذبة المجمعة.


فيديو: Isolation of Plant Pigments by Column Chromatography - Amrita University (ديسمبر 2021).