Erfahren Sie mehr über die chromatographischen Laborsäulen
Feb 11, 2025
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DerChromatographische SäuleDie Trennungstechnik basiert auf den verschiedenen Partitionskoeffizienten zwischen der festen Phase und der mobilen Phase im Gemisch. Die stationäre Phase ist normalerweise ein Adsorbens, wie Kieselgel, Aluminiumoxid, Polyamid usw., das in der chromatographischen Säule gleichmäßig gefüllt ist. Die mobile Phase ist das Lösungsmittel, das die Mischung in die chromatographische Säule bringt, auch als Eluent bezeichnet. Während sich die mobile Phase in der chromatographischen Spalte bewegt, bleibt jede Komponente aufgrund der Differenz des Partitionskoeffizienten in der festen Phase für unterschiedliche Zeit, um eine Trennung zu erreichen.
Als wichtiges Trennungsinstrument spielt die chromatographische Laborsäule eine wichtige Rolle in chemischen, biologischen, pharmazeutischen und anderen Bereichen. Basierend auf dem Prinzip der Chromatographie kann die Trennung jeder Komponente im Gemisch effektiv realisiert werden, indem die Differenz des Partitionskoeffizienten, die Adsorptionskapazität und die Löslichkeit verschiedener Substanzen zwischen der festen Phase und der mobilen Phase verwendet werden. In diesem Artikel wird im Detail das Grundprinzip, Typ, Auswahlmethode, Betriebsverfahren und Anwendung in verschiedenen Bereichen der Laborchromatographiespalte vorgestellt.
Art der chromatographischen Säule
Laborchromatographische Säulen können gemäß ihrem Aktionsprinzip, Füllmaterial, Form und Größe in viele Typen unterteilt werden.
◆ Klassifizierung nach Handlungsprinzip
1) Adsorptionssäulenchromatographie: Das Adsorbens wird verwendet, um die Differenz der Adsorptionskapazität jeder Komponente des Gemisches zu trennen. Die Wahl des Adsorbens hängt von der Art der zu getrennten Substanz ab, z.
2) Partitionsspaltenchromatographie: Die Mischung wird gemäß dem Unterschied des Partitionskoeffizienten zwischen den festen und mobilen Phasen getrennt. Die Partitionsspaltenchromatographie verwendet normalerweise ein Lösungsmittelsystem als mobile Phase und passt den Partitionskoeffizienten an, indem die Zusammensetzung des Lösungsmittels geändert wird.
3) Ionenaustauschsäulenchromatographie: Die selektive Adsorption und Freisetzung von Ionen in der Mischung wird durch Ionenaustauschharz getrennt. Ionenaustauschharze haben spezifische Ionenaustauschgruppen, die Ionen in der getrennten Substanz austauschen können.
◆ Sortieren Sie durch Füllen von Material
1) Kieselgelsäule: Kieselgel ist ein häufig verwendetes Adsorbens, das für die Trennung einer Vielzahl organischer Stoffe geeignet ist. Silikonsäulen haben eine ausgezeichnete thermische und chemische Stabilität und können über einen weiten pH -Bereich verwendet werden.
2) Aluminiumoxidsäule: Die Aluminiumoxidsäule ist in saure, alkalische und neutrale Aluminiumoxidsäule gemäß Säure und Alkali unterteilt, die für verschiedene Arten der Verbindungsetrennung geeignet sind. Die Aluminiumoxidsäule hat eine starke Adsorptionskapazität für polare Substanzen.
3) Polyamidsäule: Die Polyamidsäule hat die Funktion der Adsorptionschromatographie und Partitionschromatographie und ist für die Trennung von Verbindungen geeignet, die Wasserstoffbrückenbindungen mit Polyamid wie Phenolen, Säuren, Quinonen usw. bilden können.
◆ Sortieren nach Form und Größe
1) Glassäule: Die Art der chromatographischen Säule, die üblicherweise in Laboratorien verwendet wird, mit den Vorteilen der Transparenz und der einfachen Beobachtung. Die Größe der Glassäule wird gemäß der zu getrennten Materials und dem Grad der Trennungsschwierigkeit bestimmt, und das Verhältnis von Durchmesser zu Höhen liegt im Allgemeinen zwischen 1: 8 und 1:50.
2) Säule aus Edelstahl: Edelstahlsäule hat die Vorteile der Korrosionsbeständigkeit und des Druckwiderstands, der für Hochdruckchromatographiesysteme geeignet ist. Die Verwendung von Säulen aus Edelstahl ist relativ selten, hat jedoch unter bestimmten Bedingungen Vorteile.
Auswahlmethode der chromatographischen Säule
Die Auswahl einer geeigneten chromatographischen Säule ist entscheidend, um eine wirksame Trennung zu erreichen. Bei der Auswahl von chromatographischen Spalten müssen die folgenden Faktoren berücksichtigt werden:
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◆ Eigenschaften der getrennten Substanz: einschließlich Polarität, Molekulargewicht, elektrische Ladungseigenschaften usw. Diese Eigenschaften bestimmen die Wechselwirkung zwischen der getrennten Substanz und der stationären Phase, wodurch der Trenneffekt beeinflusst wird.
◆ Trennungszweck: Wählen Sie gemäß dem unterschiedlichen Zweck der Trennung den entsprechenden chromatographischen Spaltentyp aus. Zum Beispiel kann zur Trennung und Reinigung von Proteinen die Ionenaustauschsäulenchromatographie oder die Affinitätsspaltenchromatographie ausgewählt werden; Zur Trennung kleiner molekularer Verbindungen kann die Chromatographie der Adsorptionsäule oder die Partitionsäulenchromatographie ausgewählt werden. |
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◆ Größe der Spalte: Die Größe der Säule hängt von der zu getrennten Materials und der Leichtigkeit der Trennung ab. Je länger die Säule länger, desto besser der Trennungseffekt, desto länger die Trennzeit; Je dicker die Säule ist, desto größer ist das Probenvolumen, das zu einer Zeit getrennt werden kann, der Trenneffekt kann jedoch etwas schlechter sein. Daher müssen die Trennungseffizienz und die Trennzeit bei der Auswahl der Spaltengröße umfassend berücksichtigt werden.
◆ Auswahl der stationären Phase: Die Wahl der stationären Phase hängt von der Art der Trennung der Substanz und dem Zweck der Trennung ab. Kieselgel, Aluminiumoxid, Polyamid usw. werden üblicherweise stationäre Phasenmaterialien verwendet, die unterschiedliche Adsorptionseigenschaften und Anwendungsbereiche aufweisen. Bei der Auswahl einer stationären Phase müssen Faktoren wie Selektivität, Auflösung und Massenübertragungsgeschwindigkeit berücksichtigt werden. |
Anwendung der chromatographischen Säule
Laborchromatographische Säulen haben eine Vielzahl von Anwendungen in einer Reihe von Feldern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Folgendes:
◆ Proteintrennung und Reinigung: Chromatographische Säule ist eines der wichtigsten Instrumente für die Proteintrennung und Reinigung. Gemäß der Differenz der Proteingröße, der Ladungseigenschaft und der Affinität können verschiedene chromatographische Methoden zur Trennung und Reinigung ausgewählt werden. Beispielsweise ist die Ionenaustauschsäulenchromatographie für Proteine geeignet, die durch Ladungseigenschaften getrennt sind. Die Affinitätsspaltenchromatographie verwendet spezifische Bindungseigenschaften, um Zielproteine zu isolieren und zu reinigen.
◆ Trennung von Nukleinsäuren: Chromatographische Säulen können auch zur Trennung von Nukleinsäuren verwendet werden. Durch spezifische chromatographische Methoden können Nukleinsäuremoleküle unterschiedlicher Längen und Strukturen (wie DNA -Fragmente und RNA -Moleküle) in der Säule wirksam getrennt werden, um die Bedürfnisse der nachfolgenden Nukleinsäureanalyse, Sequenzierung und anderer Experimente zu erfüllen.
◆ Trennung von kleinen Molekülenverbindungen: Arzneimittelintermediate, kleine Molekülekomponenten in Naturprodukten usw. können mit Hilfe chromatographischer Säulen getrennt werden. Gemäß der Differenz des Partitionskoeffizienten zwischen fester Phase und mobiler Phase kann eine geeignete chromatographische Methode zur Trennung und Reinigung von Kleinmolekülverbindungen ausgewählt werden. Zum Beispiel ist umgekehrter Phasen-Kieselgel für die Trennung lipophiler kleiner Moleküle geeignet; Das normale Kieselgel ist für die Trennung hydrophiler kleiner Moleküle geeignet.
◆ fraktionelle Trennung von Polysacchariden: Die chromatographische Säule kann zur fraktionalen Trennung von Polysacchariden verwendet werden. Nach der Größe der Polysaccharidmoleküle und der verzweigten Kettenstruktur können geeignete chromatographische Techniken ausgewählt werden, um Polysaccharidmischungen in verschiedene Ebenen zu trennen, was hilfreich ist, um die Beziehung zwischen Struktur und Funktion von Polysacchariden weiter zu untersuchen.
◆ Andere Anwendungen: Chromatographische Säulen werden auch häufig bei der Trennung und Extraktion von intrazellulären Produkten nach Zellbruch, der Trennung und Reinigung von aktiven Komponenten in Pflanzenextrakten, der Trennung und Reinigung von Antibiotika, der Trennung und Reinigung von Enzymen, der Reinigung von Antikörpern sowie der Trennung und Konzentration von Virus verwendet. Darüber hinaus spielt die chromatographische Säule auch eine wichtige Rolle bei der Trennung und Analyse petrochemischer Produkte, der Trennung und Erkennung von Lebensmittelzusatzstoffen, der Trennung und Reinigung kosmetischer Rohstoffe, der Klassifizierungsanalyse von Polymermaterialien und der Trennung und Reinigung von natürlichen Gewürzen.



