Ионообменная хроматография

Эксклюзионная хроматография

Аффинная хроматография

Этот вид хроматографии основан на образовании компонентами разделяемой смеси со специфическими лигандными группами неподвижной фазы более или менее прочных связей, чаще всего, координационных. Обычно аффинная хроматография используется в биохимии и в биотехнологии для разделения биологически активных веществ. Поэтому в качестве лигандов (или, иначе, аффинантов) используют вещества с соответствующей биологической функцией, например, антитела при разделении белков, коферменты или ингибиторы – ферментов, рецепторы – токсинов и т. п.

Разделение в этом случае основано на том, что молекулы или ионы различных размеров по-разному задерживаются порами сорбентами, которые имеют одинаковые или почти одинаковые диаметры. Сорбент при этом играет роль сита или фильтра и разделение молекул по размерам напоминает отсеивание крупных частиц (или, соответственно, фильтрацию). Наиболее мелкие молекулы глубоко проникают в поры и удерживаются там достаточно длительное время, средние – более короткое время, а большие молекулы, чьи размеры превышают размеры пор, вообще не удерживаются сорбентом.

В качестве сорбентов применяются т. н. «молекулярные сита», природные минералы группы цеолитов, содержащие поры молекулярных размеров со строго определённым диаметром, или синтетические материалы с подобной структурой. В частности, молекулярными ситами могут служить некоторые гели (лиогели или ксерогели; см. п. 11.1). Поэтому эксклюзионная хроматография иначе называется гель-проникающей или ситовой хроматографией, или гель-фильтрацией.

Это разновидность жидкостной хроматографии, основанная на различной способности разделяемых ионов к ионному обмену с ионами, находящимися на поверхности сорбента. Разделение катионов проводят на катионитах (элюент – раствор кислоты), анионов – на анионитах (элюент – раствор щёлочи). Разделение ионов регулируется подбором оптимального значения рН элюента или введением нейтральных электролитов. В этом случае время удерживания будет зависеть ещё и от конкурентного взаимодействия с ионитом исследуемых ионов и ионов этого электролита (например, NaNO₃). Возможно применение к элюентам и других добавок. Детектирование в ионообменной хроматографии можно осуществлять любыми пригодными для этих целей методами. Но наиболее приемлемо детектирование с помощью кондуктометра, на чём основан вариант, называемый ионной хроматографией.

Ионообменная хроматография подчиняется всем закономерностям ионообменной адсорбции, а именно: многозарядные ионы удерживаются ионитом сильнее (т. е. у них время удерживания больше), чем однозарядные, а при равных зарядах время удерживания уменьшается с ростом радиуса гидратированного иона.

Ионообменная хроматография применяется в самых различных областях химии, биохимии, биологии, а также в медицине. Так, с её помощью разделяются ионы самых различных металлов, причём даже такие, разделить которые другими методами бывает затруднительно, например, ионы гафния и циркония, молибдена и вольфрама, тантала и ниобия, ионы щелочных и щёлочноземельных металлов, лантаноидов, актиноидов. Высокая эффективность ионообменной хроматографии делает её незаменимой при диагностике ряда заболеваний, так как позволяет анализировать сложные смеси аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, нуклеозидов, пуриновых и пиримидиновых оснований и др. в биологических жидкостях. В биохимии используется и препаративная ионообменная хроматография, в частности для выделения антибиотиков и алкалоидов.

Дата добавления: 2014-01-04