Ионообменная хроматография

Эксклюзионная хроматография

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: 2013-12-12