Forskjellen mellom papirtyntlag og kolonnekromatografi

Nøkkelforskjell - Papir mot tynt lag vs Kolonne kromatografi
 

Papirkromatografi, tynnsjiktskromatografi og kolonnekromatografi er tre typer kromatografiske teknikker. De nøkkelforskjell mellom papirkromatografi, tynnsjiktskromatografi og kolonnekromatografi er basert på typen av stasjonær fase som anvendes i kromatografiteknikken. Papirkromatografi bruker et cellulosepapir som sin stasjonære fase. Tynnsjiktskromatografi bruker alumina eller silikagel som sin stasjonære fase, mens kolonnekromatografi bruker en kolonne pakket med et passende matriksmateriale som sin stasjonære fase.

I prosessen med separasjon og identifikasjon av biomolekyler som proteiner og karbohydrater er kromatografi en viktig biofysisk teknikk som benyttes. Kromatografi separerer forbindelser basert på deres løselighet, størrelse og ladning. Basert på separasjonsmekanismen bruker kromatografi mekanismer som ionbytter, absorpsjon, partisjon og størrelsesekskludering, og det er tre kromatografiske teknikker; nemlig papir, tynt lag og kolonnekromatografi. Papirkromatografi er basert på solid-væskeadsorpsjonen og oppløseligheten av forbindelsen, og den bruker et cellulosepapir som den stasjonære fasen. Tynnsjiktskromatografi er basert på fast-væskeadsorpsjon av molekyler. Den har en stasjonær fase som vanligvis er laget av alumina eller silikagel og den mobile fasen som er løsningsmidlet. Kolonnekromatografi bruker en kolonne fylt med en matrise som brukes til å separere molekyler hovedsakelig basert på deres størrelse, affinitet eller dens ladning.

INNHOLD

1. Oversikt over kromatografi og nøkkelforskjell
2. Hva er papirkromatografi
3. Hva er tynnlagskromatografi
4. Hva er kolonnekromatografi
5. Likheter mellom papir, tynt lag og kolonnekromatografi
6. Side ved side-sammenligning - Papir vs tynt lag vs kolonnekromatografi i tabellform
7. Sammendrag

Hva er papirkromatografi?

Papirkromatografi er den enkleste typen kromatografi som brukes, og den brukes ikke til omfattende forskning. Det brukes hovedsakelig i studentlaboratorier til å identifisere biomolekyler som aminosyrer og karbohydrater tilstede i blandinger. Papirkromatografi bruker en stasjonær fase som er laget ved hjelp av cellulosepapir eller Whatman filterpapir og en mobil fase som vanligvis er fremstilt ved bruk av organiske løsningsmidler som n-butanol, etc. Den stasjonære fasen er mettet med vann, noe som gjør den stasjonære fasevæsken. Således, når forbindelsene blir oppdaget og tillatt å løpe i nærvær av mobilfasen, avhenger de av forbindelighetenes oppløselighet. På grunn av utviklingen av kromatogrammet kan således farging gjøres for å bestemme løpingen av lengden av hver forbindelse. Retensjonsfaktoren kan derved beregnes.

Figur 01: Papirkromatografi

Papirkromatografi kan videre klassifiseres som stigende papirkromatografi og nedadgående papirkromatografi avhengig av retningen av løpende løsningsmiddel.

Hva er tynnlagskromatografi?

Tynnsjiktskromatografi eller TLC er en vanlig teknikk for å identifisere forskjellige aminosyrer tilstede i en blanding eller for identifisering av proteiner. Separasjonsteknikken er basert på adsorbsjonen med fast-væske. Under tynnlagskromatografi blir en plate laget av alumina eller silikagel brukt som den stasjonære fasen. Løsningsmiddelblandingen varierer fra kravet og kan anvende forskjellige kombinasjoner av organiske forbindelser, så som n-butanol, eddiksyre og vann for å fremstille løsningsmidlet. Forbindelsene som skal separeres, blir oppdaget på platen og nedsenket i løsningsmiddelblandingen. Når oppløsningsmidlet reiser opp basert på kapillærvirkningen gitt av platen, beveger forbindelsene som oppdages på platen, også avhengig av deres løselighet i løsningsmidlet.

Figur 02: Tynnsjiktkromatografi

Påvisning av flekkene etter kromatogrammet blir utført ved forskjellige farvingsprosedyrer. Noen bruker ninhydrinfarvning som er ganske giftig for farging. Moderne tynnsjiktskromatogrammer bruker fluorescens teknikker for å se kromatogrammet etter kjøringen. Avhengig av avstandene det har reist, kan retensjonstiden for hver forbindelse beregnes. Dette kan brukes til å identifisere typen av forbindelse separert basert på den anvendte blandingen. TLC brukes hovedsakelig til å identifisere aminosyrer i en proteinblanding og også å skille forskjellige typer monosakkarider til stede i en blanding.

Hva er kolonnekromatografi?

Kolonnekromatografi er et bredt begrep som brukes til å beskrive mange typer kromatografiteknikker som bruker kolonnebasert separasjonsmetode. Ved kolonnekromatografi anvendes en fysisk kolonne med et pakkemateriale for å separere forbindelsene. Separasjonen kan være basert på forskjellige fysiske egenskaper som er vist av forbindelsene. Disse egenskapene kan være ladningen, størrelsen, 3D-konformasjonen og bindekapasiteten etc. Dermed virker kolonnen som er pakket med matriksmaterialet som den stasjonære fasen, og vaskbufferen som påføres kolonnen virker som mobilfasen.

Hvis molekylene separeres basert på størrelsen, pakkes pakkematerialet på en måte at det etterlater porene for forbindelsene å bevege seg gjennom. De større molekylene som ikke kan strømme gjennom porene, blir således eluert først, mens de mindre molekyler tar mye lengre tid å eluere.

Figur 03: Kolonnkromatografi

Hvis molekylene separeres basert på deres ladning, vil den stasjonære fasen inneholde enten en anion eller kationbytter som forbindelsene vil få tiltrukket basert på deres ladning. Således under vaske-trinnet blir de ikke-bundet forbindelser eluert. Ved tilsetning av elueringsbufferen blir de bundet ladede forbindelser eluert. Påvisning av disse eluenter er hovedsakelig basert på spektrofotometriske teknikker.

Hva er likhetene mellom papir tynt lag og kolonnekromatografi?

• Alt papir tynt lag og kolonnekromatografi tre teknikker brukes til separasjon av biomolekyler som aminosyrer, proteiner og karbohydrater.
• Papirtynne lag og kolonnekromatografiteknikker har en mobil fase og en stasjonær fase.
• Papirdynkemiddel og kolonnekromatografiteknikker bruker biofysiske mekanismer for separasjon.

Hva er forskjellen mellom papirtyntlag og kolonnekromatografi?

Papir mot tynt lag vs kolonnekromatografi
Papirkromatografi	Papirkromatografi er en kromatografisk teknikkbruk for å separere forbindelser basert på væskesvampadsorptjonen og oppløseligheten av forbindelsen. Den bruker en cellulose papir som sin stasjonære fase.
Tynnsjiktkromatografi	Tynnsjiktskromatografi er en annen kromatografisk teknikk basert på fast-væskeadsorpsjon av molekyler. Den har en stasjonær fase laget av aluminiumoksyd eller silikagel og et løsningsmiddel som mobilfasen, som er løsningsmidlet.
Kolonnkromatografi	Kolonnekromatografi bruker en kolonne fylt med en matrise som brukes til å separere molekyler hovedsakelig basert på deres størrelse, affinitet eller dens ladning.
Stasjoner fase
Papirkromatografi	Papir laget av nitrocellulose av Whatman brukes som den stasjonære fasen i papirkromatografi.
Tynnsjiktkromatografi	Aluminium- eller silikagel brukes som den stasjonære fasen av tynnsjiktskromatografien.
Kolonnkromatografi	En kolonne pakket med egnet pakkemateriale anvendes som den stasjonære fase i kolonnekromatografi.
Mobil fase
Papirkromatografi	Kjørende løsningsmiddel er mobilfasen av papirkromatografien.
Tynnsjiktkromatografi	Kjørende løsningsmiddel er mobilfasen av tynnsjiktskromatografien.
Kolonnkromatografi	Vaskbuffer er mobilfasen av kolonnekromatografi.
Mekanismer brukt til separasjon
Papirkromatografi	Papirkromatografi er basert på fast-væskeabsorpsjon.
Tynnsjiktkromatografi	Tynnsjiktskromatografi er basert på fast-væskeabsorpsjon.
Kolonnkromatografi	Kolonnekromatografi er basert på størrelsesutestenging, ladning og form.
Elueringsbuffer
Papirkromatografi	Ikke nødvendig ved papirkromatografi.
Tynnsjiktkromatografi	Ikke nødvendig for tynnsjiktskromatografi.
Kolonnkromatografi	Kreves i kolonnekromatografi.
Gjenkjenning
Papirkromatografi	Farging og ved å bestemme Retensjonsfaktoren.
Tynnsjiktkromatografi	Farging og ved å bestemme Retensjonsfaktoren.
Kolonnkromatografi	Spektrofotometrisk bestemmelse.

Sammendrag - Papir tynt lag vs Kolonne kromatografi

Papirkromatografi, TLC og kolonnekromatografi er separasjonsteknikker som brukes til å separere biomolekyler som proteiner, aminosyrer og karbohydrater (hovedsakelig monosakkarider). Papirkromatografi bruker et cellulosepapir som den stasjonære fasen, og separasjonsmekanismen er basert på fast-væskeadsorpsjon. TLC bruker også fast-væskeadsorpsjonsmekanismer. Molekylene separeres på den stasjonære fasen, avhengig av deres løselighet i mobilfasen. Kolonnekromatografi bruker fysiske egenskaper som størrelse, form, ladning og molekylvekten av forbindelsen for å skille. Kolonnen pakket med matriksmaterialet virker som den stasjonære fasen, mens vaskebufferen virker som løsningsmiddelfasen. Dette er forskjellen mellom et tynt lag og kolonnekromatografi.

Henvisning:

1.Clark, Jim. "THIN LAYER CHROMATOGRAPHY." Tynnsjiktkromatografi, 2007. Tilgjengelig her 
2.Coskun, Ozlem. "Separasjonsteknikker: Kromatografi." Northern Clinics of Istanbul, Kare Publishing, 2016. Tilgjengelig her 

Bilde Courtesy:

1. 'Chromatography tank' (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. 'Tlc-sekvens' Med Quantockgoblin, (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. 'Kolonnkromatografi' (Public Domain) via Commons Wikimedia