Ključna razlika – Papir nasuprot tankoslojnoj kromatografiji nasuprot kolonskoj kromatografiji
Papirna kromatografija, tankoslojna kromatografija i kromatografija na stupcu tri su vrste kromatografskih tehnika. Ključna razlika između papirne kromatografije, tankoslojne kromatografije i kromatografije na stupcu temelji se na vrsti stacionarne faze koja se koristi u tehnici kromatografije. Papirna kromatografija koristi celulozni papir kao stacionarnu fazu, tankoslojna kromatografija koristi aluminijev oksid ili silikagel kao stacionarnu fazu, dok kromatografija na stupcu koristi kolonu napunjenu odgovarajućim matričnim materijalom kao stacionarnu fazu.
U procesu odvajanja i identifikacije biomolekula kao što su proteini i ugljikohidrati, kromatografija je važna biofizička tehnika koja se koristi. Kromatografija razdvaja spojeve na temelju njihove topljivosti, veličine i naboja. Na temelju mehanizma odvajanja, kromatografija koristi mehanizme kao što su ionska izmjena, apsorpcija, raspodjela i isključenje veličine, a postoje tri kromatografske tehnike; naime, papirna, tankoslojna i kolonska kromatografija. Papirna kromatografija temelji se na adsorpciji kruto-tekuće i topivosti spoja, a kao stacionarnu fazu koristi celulozni papir. Tankoslojna kromatografija temelji se na čvrsto-tekućoj adsorpciji molekula. Ima stacionarnu fazu koja se obično sastoji od aluminijevog oksida ili silika gela i mobilnu fazu koja je otapalo. Kromatografija na stupcu koristi kolonu napunjenu matricom koja se koristi za odvajanje molekula uglavnom na temelju njihove veličine, afiniteta ili naboja.
Što je papirna kromatografija?
Papirna kromatografija je najjednostavnija vrsta kromatografije koja se koristi i ne koristi se za opsežna istraživanja. Uglavnom se koristi u studentskim laboratorijima za identifikaciju biomolekula kao što su aminokiseline i ugljikohidrati prisutni u smjesama. Papirna kromatografija koristi stacionarnu fazu koja se proizvodi pomoću celuloznog papira ili Whatman filter papira i mobilnu fazu koja se obično priprema upotrebom organskih otapala kao što je n-butanol, itd. Stacionarna faza je zasićena vodom, čineći stacionarnu fazu tekućom. Dakle, kada se spojevi uoče i ostave da rade u prisutnosti mobilne faze, ovisno o topljivosti spojeva, oni se odvajaju. Stoga, nakon razvijanja kromatograma, može se napraviti bojanje kako bi se odredila duljina serije svakog spoja. Time se može izračunati faktor zadržavanja.
Slika 01: Papirna kromatografija
Papirna kromatografija može se dalje klasificirati kao uzlazna papirna kromatografija i silazna papirna kromatografija ovisno o smjeru pokretanja otapala.
Što je tankoslojna kromatografija?
Tankoslojna kromatografija ili TLC često je korištena tehnika za identifikaciju različitih aminokiselina prisutnih u smjesi ili za identifikaciju proteina. Tehnika separacije temelji se na adsorpciji čvrsto-tekuće. Tijekom tankoslojne kromatografije kao stacionarna faza koristi se ploča izrađena od aluminijevog oksida ili silikagela. Mješavina otapala varira ovisno o zahtjevu i može koristiti različite kombinacije organskih spojeva kao što su n-butanol, octena kiselina i voda za pripremu otapala. Spojevi koje treba odvojiti nanesu se na ploču i urone u smjesu otapala. Nakon što otapalo putuje prema gore na temelju kapilarnog djelovanja ploče, spojevi uočeni na ploči također se pomiču ovisno o njihovoj topljivosti u otapalu.
Slika 02: Tankoslojna kromatografija
Detekcija mrlja nakon kromatograma provodi se različitim postupcima bojenja. Neki koriste bojenje ninhidrinom koji je prilično toksična metoda bojenja. Moderni tankoslojni kromatogrami koriste tehnike fluorescencije za pregled kromatograma nakon ciklusa. Ovisno o udaljenostima koje je prešao, može se izračunati vrijeme zadržavanja svakog spoja. Ovo se može koristiti za identifikaciju vrste spoja odvojenog na temelju korištene smjese. TLC se uglavnom koristi za identifikaciju aminokiselina u mješavini proteina i također za odvajanje različitih vrsta monosaharida prisutnih u smjesi.
Što je kolonska kromatografija?
Kolonska kromatografija je širok pojam koji se koristi za opisivanje mnogih vrsta kromatografskih tehnika koje koriste metodu odvajanja temeljenu na koloni. U kolonskoj kromatografiji koristi se fizička kolona s materijalom za pakiranje za odvajanje spojeva. Razdvajanje se može temeljiti na različitim fizičkim svojstvima koja pokazuju spojevi. Ova svojstva mogu biti naboj, veličina, 3D konformacija i kapacitet vezivanja, itd. Dakle, kolona napunjena matričnim materijalom djeluje kao stacionarna faza, a pufer za pranje primijenjen na kolonu djeluje kao mobilna faza.
Ako su molekule odvojene na temelju veličine, materijal za pakiranje je pakiran na način da ostavlja pore kroz koje spojevi mogu putovati. Stoga se prve eluiraju veće molekule koje ne mogu proći kroz pore, dok manjim molekulama treba puno više vremena da se eluiraju.
Slika 03: Kromatografija u koloni
Ako su molekule razdvojene na temelju njihovog naboja, stacionarna faza će sadržavati ili anionski ili kationski izmjenjivač koji će spojeve privući na temelju njihovog naboja. Stoga će tijekom koraka ispiranja nevezani spojevi biti eluirani. Nakon dodavanja pufera za eluiranje, vezani nabijeni spojevi će se eluirati. Detekcija ovih eluenata uglavnom se temelji na spektrofotometrijskim tehnikama.
Koje su sličnosti između tankoslojne kromatografije na papiru i kolonske kromatografije?
- Sve tri tehnike tankoslojne kromatografije na papiru i kolone koriste se za odvajanje biomolekula kao što su aminokiseline, proteini i ugljikohidrati.
- Tehnike tankoslojne papirne kromatografije i kromatografije na stupcu imaju mobilnu i stacionarnu fazu.
- Tehnike tankoslojne papirne kromatografije i kromatografije na stupcu koriste biofizičke mehanizme za odvajanje.
Koja je razlika između tankoslojne kromatografije na papiru i kolonske kromatografije?
Papir vs tankoslojna vs kolonska kromatografija |
|
| Papirna kromatografija | Papirna kromatografija je kromatografska tehnika koja se koristi za odvajanje spojeva na temelju adsorpcije tekućina-tekućina i topivosti spoja. Koristi celulozni papir kao stacionarnu fazu. |
| tankoslojna kromatografija | Tankoslojna kromatografija još je jedna kromatografska tehnika koja se temelji na adsorpciji molekula čvrsto-tekuće. Ima stacionarnu fazu izrađenu od aluminijevog oksida ili silika gela i otapalo kao mobilnu fazu, koja je otapalo. |
| Kromatografija u koloni | Kolonska kromatografija koristi kolonu napunjenu matricom koja se koristi za odvajanje molekula uglavnom na temelju njihove veličine, afiniteta ili naboja. |
| Stacionarna faza | |
| Papirna kromatografija | Whatmanov nitrocelulozni papir koristi se kao stacionarna faza u papirnoj kromatografiji. |
| tankoslojna kromatografija | Aluminij ili silikagel se koristi kao stacionarna faza tankoslojne kromatografije. |
| Kromatografija u koloni | Kolona napunjena odgovarajućim materijalom za pakiranje koristi se kao stacionarna faza u kolonskoj kromatografiji. |
| Mobilna faza | |
| Papirna kromatografija | Tekuće otapalo je mobilna faza papirne kromatografije. |
| tankoslojna kromatografija | Tekuće otapalo je mobilna faza tankoslojne kromatografije. |
| Kromatografija u koloni | Pufer za ispiranje je mobilna faza kolonske kromatografije. |
| Mehanizmi koji se koriste za odvajanje | |
| Papirna kromatografija | Papirna kromatografija temelji se na apsorpciji čvrsto-tekuće. |
| tankoslojna kromatografija | Tankoslojna kromatografija temelji se na apsorpciji čvrsto-tekuće. |
| Kromatografija u koloni | Kolonska kromatografija temelji se na isključenju veličine, naboju i obliku. |
| Elucijski pufer | |
| Papirna kromatografija | Nije potrebno za papirnu kromatografiju. |
| tankoslojna kromatografija | Nije potrebno za tankoslojnu kromatografiju. |
| Kromatografija u koloni | Potrebno u kolonskoj kromatografiji. |
| Detekcija | |
| Papirna kromatografija | Bojanje i određivanjem faktora zadržavanja. |
| tankoslojna kromatografija | Bojanje i određivanjem faktora zadržavanja. |
| Kromatografija u koloni | Spektrofotometrijsko određivanje. |
Sažetak – Tankoslojna kromatografija nasuprot kolonskoj kromatografiji
Papirna kromatografija, TLC i kromatografija na stupcu su tehnike odvajanja koje se koriste za odvajanje biomolekula kao što su proteini, aminokiseline i ugljikohidrati (uglavnom monosaharidi). Papirna kromatografija koristi celulozni papir kao stacionarnu fazu, a mehanizam razdvajanja temelji se na adsorpciji kruto-tekuće. TLC također koristi mehanizme adsorpcije čvrsto-tekuće. Molekule se razdvajaju na stacionarnoj fazi, ovisno o njihovoj topljivosti u mobilnoj fazi. Kromatografija na stupcu koristi fizikalna svojstva kao što su veličina, oblik, naboj i molekularna težina spoja za odvajanje. Kolona napunjena materijalom matrice djeluje kao stacionarna faza, dok pufer za ispiranje djeluje kao faza otapala. Ovo je razlika između tankoslojne papirne kromatografije i kromatografije na stupcu.
