Η βασική διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας συγγένειας και της ιοντοανταλλακτικής χρωματογραφίας είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χρωματογραφία συγγένειας για να διαχωρίσουμε φορτισμένα ή αφόρτιστα συστατικά σε ένα μείγμα, ενώ μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων για να διαχωρίσουμε φορτισμένα συστατικά σε ένα μείγμα.
Η χρωματογραφία είναι μια τεχνική που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να διαχωρίσουμε τα επιθυμητά συστατικά σε ένα μείγμα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι όπως υγρή χρωματογραφία, αέρια χρωματογραφία κ.λπ. Η χρωματογραφία συγγένειας και η χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων είναι δύο υποκατηγορίες υγρής χρωματογραφίας. Επίσης, σε αυτές τις τεχνικές, υπάρχουν δύο φάσεις. Δηλαδή, είναι η στατική φάση και η κινητή φάση. Ο σκοπός αυτών των τεχνικών είναι να διαχωριστούν τα συστατικά, ανάλογα με τη σύνδεση των συστατικών, στην κινητή φάση στην επιφάνεια της στατικής φάσης.
Τι είναι η χρωματογραφία συγγένειας;
Η χρωματογραφία συγγένειας είναι μια βιοχημική τεχνική που χρησιμοποιούμε για να διαχωρίσουμε συστατικά σε ένα μείγμα ανάλογα με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των συστατικών.
Οι αλληλεπιδράσεις που χρησιμοποιούμε σε αυτήν την περίπτωση περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Αλληλεπιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος
- Αλληλεπιδράσεις ενζύμου-υποστρώματος
- Αλληλεπιδράσεις υποδοχέα-προσδέματος
- Αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-νουκλεϊκού οξέος
Σε αυτήν την τεχνική, χρησιμοποιούμε τις μοριακές ιδιότητες των μορίων για αυτήν την τεχνική διαχωρισμού. Εδώ, αφήνουμε την επιθυμητή ένωση να αλληλεπιδράσει με μια στατική φάση μέσω δεσμών υδρογόνου, ιοντικής αλληλεπίδρασης, δισουλφιδικών γεφυρών, υδρόφοβης αλληλεπίδρασης κ.λπ. Τα μόρια που δεν αλληλεπιδρούν με τη στατική φάση θα εκλούονται πρώτα. Έτσι, μπορούμε να το ξεχωρίσουμε από το μείγμα. Η επιθυμητή ένωση θα παραμείνει προσκολλημένη στη στατική φάση. Επομένως, μπορούμε να το αποσπάσουμε χρησιμοποιώντας έναν διαλύτη έκλουσης και να το κάνουμε να εκλούσει για να το διαχωρίσουμε επίσης.
Εικόνα 01: Μια χρωματογραφική στήλη
Η χρωματογραφία συγγένειας είναι χρήσιμη για τον καθαρισμό και τη συμπύκνωση μιας ουσίας από ένα μείγμα χρησιμοποιώντας ρυθμιστικό διάλυμα. Επίσης, βοηθά στη μείωση των ανεπιθύμητων ουσιών σε ένα μείγμα. Όταν εξετάζουμε τη συσκευή που χρησιμοποιούμε για αυτή τη διαδικασία, θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια στήλη γεμάτη με τη στατική μας φάση. Στη συνέχεια, θα πρέπει να φορτώσουμε την κινητή φάση που περιέχει τα βιομόρια που πρόκειται να διαχωρίσουμε. Στη συνέχεια, αφήστε τα να συνδεθούν με τη στατική φάση. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα ρυθμιστικό διάλυμα πλύσης, μπορούμε να διαχωρίσουμε τα μη στοχευόμενα βιομόρια, αλλά τα μόρια-στόχοι θα πρέπει να έχουν υψηλή συγγένεια με τη στατική φάση προκειμένου να πετύχει η διαδικασία διαχωρισμού.
Τι είναι η χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων;
Η χρωματογραφία ιόντων είναι μια μορφή υγρής χρωματογραφίας στην οποία μπορούμε να αναλύσουμε ιοντικές ουσίες. Συχνά, το χρησιμοποιούμε για να αναλύσουμε ανόργανα ανιόντα και κατιόντα (δηλαδή χλωριούχα και νιτρικά ανιόντα και κατιόντα καλίου, νατρίου). Αν και είναι λιγότερο συνηθισμένο, μπορούμε να αναλύσουμε και οργανικά ιόντα. Επιπλέον, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την τεχνική για τον καθαρισμό των πρωτεϊνών επειδή οι πρωτεΐνες είναι φορτισμένα μόρια σε ορισμένες τιμές pH. Εδώ, χρησιμοποιούμε μια στερεά στατική φάση στην οποία μπορούν να προσκολληθούν τα φορτισμένα σωματίδια. Για παράδειγμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα συμπολυμερή ρητίνης πολυστυρενίου-διβινυλοβενζολίου ως στερεό υπόστρωμα.
Εικόνα 02: Φάσεις Χρωματογραφίας Ανταλλαγής Ιόντων
Για να το εξηγήσουμε περαιτέρω, η στατική φάση έχει σταθερά ιόντα όπως θειικά ανιόντα ή κατιόντα τεταρτοταγούς αμίνης. Κάθε ένα από αυτά θα πρέπει να συνδέεται με ένα αντίθετο ιόν (ένα ιόν με αντίθετο φορτίο), εάν θέλουμε να διατηρήσουμε την ουδετερότητα αυτού του συστήματος. Εδώ, εάν το αντίθετο ιόν είναι κατιόν, τότε ονομάζουμε το σύστημα ως ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων. Αλλά, εάν το αντίθετο ιόν είναι ανιόν, το σύστημα είναι μια ρητίνη ανταλλαγής ανιόντων.
Υπάρχουν πέντε κύριες φάσεις σε μια διαδικασία ανταλλαγής ιόντων,
- Αρχικό στάδιο
- Adsorption of target
- Έναρξη έκλουσης
- Τέλος έκλουσης
- Αναγέννηση
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συγγένειας και χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων;
Η χρωματογραφία συγγένειας είναι μια βιοχημική τεχνική που χρησιμοποιούμε για να διαχωρίσουμε συστατικά σε ένα μείγμα ανάλογα με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των συστατικών, ενώ η ιοντική χρωματογραφία είναι μια μορφή υγρής χρωματογραφίας στην οποία μπορούμε να αναλύσουμε ιοντικές ουσίες. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας συγγένειας και της ιοντοανταλλακτικής χρωματογραφίας είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων μόνο για τον διαχωρισμό ιοντικών ουσιών, ενώ η χρωματογραφία συγγένειας είναι ικανή να διαχωρίζει τόσο φορτισμένα όσο και μη φορτισμένα σωματίδια. Όταν εξετάζουμε την αρχή λειτουργίας, η διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας συγγένειας και της χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων είναι ότι η χρωματογραφία συγγένειας προχωρά λόγω του γεγονότος ότι τα μόρια στόχοι έχουν υψηλή συγγένεια για τη στατική φάση. Ωστόσο, για τη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων, τα μόρια στόχοι έχουν αντίθετο φορτίο από αυτό της επιφάνειας στατικής φάσης.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τη διαφορά μεταξύ συγγένειας και χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων ως παράπλευρη σύγκριση.
Σύνοψη – Συγγένεια έναντι Χρωματογραφίας Ανταλλαγής Ιόντων
Συνοπτικά, η χρωματογραφία συγγένειας και η ιοντοανταλλακτική χρωματογραφία είναι δύο μορφές υγρών χρωματογραφικών τεχνικών. Η βασική διαφορά μεταξύ χρωματογραφίας συγγένειας και ιοντοανταλλακτικής χρωματογραφίας είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χρωματογραφία συγγένειας για να διαχωρίσουμε φορτισμένα ή αφόρτιστα συστατικά σε ένα μείγμα, ενώ μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων για να διαχωρίσουμε φορτισμένα συστατικά σε ένα μείγμα.
