Aprenda sobre colunas cromatográficas de laboratório

Ocoluna cromatográficaA técnica de separação é baseada nos diferentes coeficientes de partição entre a fase fixa e a fase móvel na mistura. A fase estacionária é geralmente um adsorvente, como sílica gel, alumina, poliamida etc., que é uniformemente preenchida na coluna cromatográfica. A fase móvel é o solvente que traz a mistura para a coluna cromatográfica, também conhecida como eluente. À medida que a fase móvel se move na coluna cromatográfica, cada componente permanece na fase fixa por tempo diferente devido à diferença do coeficiente de partição, para obter a separação.

Como uma importante ferramenta de separação, a coluna cromatográfica laboratorial desempenha um papel vital nos campos químicos, biológicos, farmacêuticos e outros. Com base no princípio da cromatografia, a separação de cada componente na mistura pode ser realizada efetivamente usando a diferença do coeficiente de partição, capacidade de adsorção e solubilidade de diferentes substâncias entre a fase fixa e a fase móvel. Este artigo introduzirá o princípio básico, tipo, método de seleção, procedimento de operação e aplicação em vários campos da coluna cromatográfica de laboratório em detalhes.

As colunas cromatográficas de laboratório podem ser divididas em muitos tipos, de acordo com seu princípio de ação, enchimento de material, forma e tamanho.

◆ Classificação por princípio de ação

1) Cromatografia na coluna de adsorção: O adsorvente é usado para separar a diferença na capacidade de adsorção de cada componente da mistura. A escolha do adsorvente depende da natureza da substância a ser separada, como o gel de sílica é adequado para a separação de compostos não polares e polares, e a alumina é adequada para diferentes tipos de compostos de acordo com ácido e álcali.

2) Cromatografia na coluna de partição: A mistura é separada de acordo com a diferença no coeficiente de partição entre as fases fixa e móvel. A cromatografia em coluna de partição geralmente usa um sistema de solvente como fase móvel e ajusta o coeficiente de partição alterando a composição do solvente.

3) Cromatografia na coluna de troca iônica: A adsorção seletiva e a liberação de íons na mistura são separadas por resina de troca iônica. As resinas de troca iônica possuem grupos de troca de íons específicos que podem trocar íons na substância separada.

◆ Classificar material de enchimento

1) Coluna de sílica gel: o gel de sílica é um adsorvente comumente usado, adequado para a separação de uma variedade de matéria orgânica. As colunas de silicone têm excelente estabilidade térmica e química e podem ser usadas em uma ampla faixa de pH.

2) Coluna de alumina: a coluna de alumina é dividida em coluna ácida, alcalina e de alumina neutra, de acordo com ácido e álcali, adequado para diferentes tipos de separação de compostos. A coluna Alumina possui forte capacidade de adsorção para substâncias polares.

3) Coluna de poliamida: A coluna de poliamida tem a função da cromatografia de adsorção e da cromatografia de partição e é adequada para a separação de compostos que podem formar ligações de hidrogênio com poliamida, como fenóis, ácidos, quinonas, etc.

◆ Classificar por forma e tamanho

1) Coluna de vidro: o tipo de coluna cromatográfica comumente usada em laboratórios, com as vantagens de transparência e fácil observação. O tamanho da coluna de vidro é determinado de acordo com a quantidade de material a ser separada e o grau de dificuldade de separação, e a relação diâmetro / altura é geralmente entre 1: 8 e 1:50.

2) Coluna de aço inoxidável: a coluna de aço inoxidável tem as vantagens da resistência à corrosão e da resistência à pressão, que é adequada para sistemas de cromatografia de alta pressão. O uso de colunas de aço inoxidável é relativamente raro, mas tem vantagens em certas condições.

A seleção de uma coluna cromatográfica adequada é crucial para obter uma separação eficaz. Ao selecionar colunas cromatográficas, os seguintes fatores precisam ser considerados:

As colunas cromatográficas de laboratório têm uma ampla gama de aplicações em vários campos, incluindo, entre outros, o seguinte:

◆ Separação e purificação de proteínas: A coluna cromatográfica é uma das ferramentas importantes para separação e purificação de proteínas. De acordo com a diferença de tamanho de proteína, propriedade e afinidade, diferentes métodos cromatográficos podem ser selecionados para separação e purificação. Por exemplo, a cromatografia em coluna de troca iônica é adequada para proteínas separadas por propriedades de carga; A cromatografia em coluna de afinidade usa propriedades de ligação específicas para isolar e purificar proteínas alvo.

◆ Separação de ácidos nucleicos: Colunas cromatográficas também podem ser usadas para separação de ácidos nucleicos. Através de métodos cromatográficos específicos, moléculas de ácido nucleico de diferentes comprimentos e estruturas (como fragmentos de DNA e moléculas de RNA) podem ser efetivamente separadas na coluna para atender às necessidades da análise de ácido nucleico subsequente, sequenciamento e outras experiências.

◆ Separação de compostos de pequenas moléculas: Intermediários de medicamentos, componentes de pequenas moléculas em produtos naturais, etc., podem ser separados com a ajuda de colunas cromatográficas. De acordo com a diferença de coeficiente de partição entre a fase fixa e a fase móvel, o método cromatográfico adequado pode ser selecionado para separação e purificação de compostos de pequenas moléculas. Por exemplo, o gel de sílica de fase reversa é adequada para a separação de pequenas moléculas lipofílicas; O gel de sílica normal é adequado para a separação de pequenas moléculas hidrofílicas.

◆ Separação fracionária de polissacarídeos: A coluna cromatográfica pode ser usada para a separação fracionária de polissacarídeos. De acordo com o tamanho das moléculas de polissacarídeo e a estrutura da cadeia ramificada, técnicas cromatográficas adequadas podem ser selecionadas para separar as misturas de polissacarídeos em diferentes níveis, o que é útil para estudar ainda mais a relação entre estrutura e função dos polissacarídeos.

◆ Outros aplicativos: As colunas cromatográficas também são amplamente utilizadas na separação e extração de produtos intracelulares após a quebra celular, a separação e a purificação de componentes ativos em extratos de plantas, a separação e purificação de antibióticos, a separação e a purificação de enzimas, a purificação de anticorpos e a separação e concentração de vírus. Além disso, a coluna cromatográfica também desempenha um papel importante na separação e análise de produtos petroquímicos, separação e detecção de aditivos alimentares, separação e purificação de matérias -primas cosméticas, análise de classificação de materiais de polímero e separação e purificação de especiarias naturais.