Ključna razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke kromatografije je u tome što afinitetnu kromatografiju možemo koristiti za odvajanje nabijenih i nenabijenih komponenti u smjesi, dok ionsko-izmjenjivačku kromatografiju možemo koristiti za odvajanje nabijenih komponenti u smjesi.
Kromatografija je tehnika koju možemo koristiti za razdvajanje željenih komponenti u smjesi. Postoje različite vrste kao što su tekućinska kromatografija, plinska kromatografija itd. Afinitetna kromatografija i kromatografija ionske izmjene dvije su potkategorije tekućinske kromatografije. Također, u ovim tehnikama postoje dvije faze. Naime, to su stacionarna faza i mobilna faza. Svrha ovih tehnika je razdvojiti komponente, ovisno o vezivanju komponenti, u mobilnoj fazi na površini stacionarne faze.
Što je afinitetna kromatografija?
Afinitetna kromatografija je biokemijska tehnika koju koristimo za odvajanje komponenti u smjesi ovisno o interakcijama između tih komponenti.
Interakcije koje koristimo u ovom slučaju uključuju sljedeće:
- Interakcije antigen-antitijelo
- Interakcije enzim-supstrat
- Interakcije receptor-ligand
- Interakcije protein-nukleinska kiselina
U ovoj tehnici koristimo molekularna svojstva molekula za ovu tehniku odvajanja. Ovdje dopuštamo željenom spoju da stupi u interakciju sa stacionarnom fazom putem vodikovih veza, ionske interakcije, disulfidnih mostova, hidrofobne interakcije itd. Molekule koje ne stupaju u interakciju sa stacionarnom fazom prvo će eluirati. Tako ga možemo odvojiti od smjese. Željeni spoj će ostati vezan za stacionarnu fazu. Stoga ga možemo odvojiti pomoću eluirajućeg otapala i učiniti ga eluiranim kako bismo ga također odvojili.
Slika 01: Kromatografska kolona
Afinitetna kromatografija korisna je u pročišćavanju i koncentriranju tvari iz smjese pomoću puferske otopine. Također, pomaže u smanjenju neželjenih tvari u smjesi. Kada razmatramo aparaturu koju koristimo za ovaj proces, trebali bismo koristiti kolonu ispunjenu našom stacionarnom fazom. Zatim bismo trebali napuniti mobilnu fazu koja sadrži biomolekule koje ćemo odvojiti. Zatim im dopustite da se vežu sa stacionarnom fazom. Nakon toga, upotrebom pufera za ispiranje, možemo odvojiti neciljane biomolekule, ali ciljne molekule trebaju imati visok afinitet za stacionarnu fazu kako bi bio uspješan proces odvajanja.
Što je kromatografija ionske izmjene?
Ionska kromatografija je oblik tekućinske kromatografije u kojoj možemo analizirati ionske tvari. Često ga koristimo za analizu anorganskih aniona i kationa (tj. kloridnih i nitratnih aniona te kationa kalija i natrija). Iako je rjeđe, možemo analizirati i organske ione. Štoviše, ovu tehniku možemo koristiti za pročišćavanje proteina jer su proteini nabijene molekule pri određenim pH vrijednostima. Ovdje koristimo čvrstu stacionarnu fazu na koju se nabijene čestice mogu vezati. Na primjer, možemo koristiti kopolimere smole polistiren-divinilbenzen kao čvrstu podlogu.
Slika 02: Faze kromatografije ionske izmjene
Da bismo ovo dodatno objasnili, stacionarna faza ima fiksirane ione kao što su sulfatni anioni ili kvarterni aminski kationi. Svaki od njih trebao bi se povezati s protuionom (ionom suprotnog naboja), ako želimo održati neutralnost ovog sustava. Ovdje, ako je protuion kation, tada sustav nazivamo kationskom izmjenjivačkom smolom. Ali, ako je protuion anion, sustav je smola za anionsku izmjenu.
Postoji pet glavnih faza u procesu ionske izmjene;
- Početni stadij
- Adsorpcija cilja
- Početak ispiranja
- Kraj elucije
- Regeneracija
Koja je razlika između afinitetne i kromatografije ionske izmjene?
Afinitetna kromatografija je biokemijska tehnika koju koristimo za odvajanje komponenti u smjesi ovisno o interakcijama između tih komponenti, dok je ionska kromatografija oblik tekućinske kromatografije u kojoj možemo analizirati ionske tvari. Stoga je glavna razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke kromatografije u tome što ionsko-izmjenjivačku kromatografiju možemo koristiti samo za odvajanje ionskih tvari, dok je afinitetna kromatografija sposobna odvajati i nabijene i nenabijene čestice. Kada se uzme u obzir princip rada, razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke kromatografije je u tome što se afinitetna kromatografija odvija zbog činjenice da ciljne molekule imaju visok afinitet prema stacionarnoj fazi. Međutim, za kromatografiju ionske izmjene, ciljne molekule imaju suprotan naboj od naboja površine stacionarne faze.
Infografija u nastavku prikazuje razliku između afinitetne i kromatografije ionske izmjene kao usporednu usporedbu.
Sažetak – kromatografija afiniteta nasuprot ionskoj izmjeni
Ukratko, afinitetna kromatografija i kromatografija ionske izmjene dva su oblika tehnika tekućinske kromatografije. Ključna razlika između afinitetne kromatografije i kromatografije ionske izmjene je u tome što možemo koristiti afinitetnu kromatografiju za odvajanje nabijenih i nenabijenih komponenti u smjesi, dok možemo koristiti kromatografiju ionske izmjene za odvajanje nabijenih komponenti u smjesi.
