جداسازی مولکولها از یکدیگر Chromatography

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: جداسازي مبتني بر الک کردن مولکولي را مي.توان بر روي اجسام بي.بار در جريان مهاجرت الکتروني ازداخل ژل.ها انجام داد. اين کار اساس جداسازي.هايي که مبتني بر اندازه.هاي مولکول.ها نسبت به هم است، را تشکيل مي.دهد و از اصطلاح صاف کردن به وسيله ژل استفاده مي.شود.

سير تحولي رشد :
در سال 1954 وسيچ نشان داد که جداسازي.هاي مبتني بر الک کردن مولکولي را مي.توان بر روي اجسام بي بار در داخل ژل.ها انجام داد. در سال 1959 پورات و فلودين اصل معيني را ارائه دادند و از اصطلاح صاف کردن بوسيله ژل براي شرح روش خودشان استفاده کردند. ولي دترمان در سال 1964 پيشنهاد کرد که کروماتوگرافي ژلي را به عنوان اسمي براي اين شيوه استفاده شود.

نکات قابل توجه اين روش :
در کروماتوگرافي ژلي، فاز ساکن از يک قالب متخلخل تشکيل شده که منفذهاي آن به وسيله حلالي که به عنوان فاز متحرک به کار مي.رود، کاملا پر شده است. اندازه سوراخ بسيار مهم است چون اساس جدايي بر اين است که مولکول.هاي بزرگتر از يک اندازه معين اصلا وارد سوراخ.ها نشوند و تمام يا قسمتي از سوراخ.ها براي ورود مولکول.هاي کوچک تر آماده است. جريان فاز متحرک موجب مي.شود که مولکول.هاي بزرگتر بدون بر خورد با مانعي و بدون نفوذ در قالب ژل از ستون عبور کنند، در حالي که مولکول.هاي کوچک.تر بر حسب شدت نفوذ در ژل در ستون نگه داشته مي.شوند.

خروج اجزای مخلوط :
بدين ترتيب اجزاي مخلوط به ترتيب جرم مولکولي از ستون خارج مي.شوند يعني ابتدا بزرگترين مولکول خارج مي.شود. ترکيباتي که اصلا وارد ژل نمي.شوند و نیز مولکول.هاي کوچکي که کاملا در ژل نفوذ مي.کنند از يکديگر جدا نمي.شوند. مولکول.هاي با اندازه متوسط بر حسب درجه نفوذ آنها در قالب نگه داشته مي.شوند. اگر مواد ترکيب مشابه داشته باشند، به ترتيب جرم مولکولي نسبي از ستون شسته مي.شوند.

ماهیت ژل کروماتوگرافي :
ژل بايد تا حد امکان از نظر شيميايي بي اثر و از نظر مکانيکي تا حد امکان پايدار باشد. مواد ژلي به صورت دانه تهيه مي.شوند و لازم است اندازه ذرات نسبتا يکنواخت باشد و تخلخل يکنواختي داشته باشد.

نمونه :
حجم نمونه مهم است، هر قدر حجم نمونه کمتر باشد کاهش غلظت هر جز در محلول خارج شده بيشتر خواهد بود. اين اثر رقيق شدن بايد در تصميم گيري در مورد اندازه. ستون¬ها و نمونه مورد توجه قرار گيرد.
با اينکه اين روش بيشتر براي جداسازي.هايي در مقياس کوچک، در کارهاي تحقيقاتي و تجزيه.اي روزمره بکار مي.رود ولي کاربردهايي نيز در مقياس بالاتر و در توليدات صنعتي دارد.
کروماتوگرافي ژلي ابتدا براي جداسازي مولکول.هاي بزرگي که منشا زيستي دارند مانند پروتئين.ها، پلي.ساکاريدها، اسيد نوکلوئيک، آنزيم.ها بکار رفت و هنوز هم بيشترين کاربرد اين روش در همين زمينه.هاست .
نمک.زدايي از محلول.ها براي مثال از پروتئين.ها، يکي از کاربردهاي مهم محيط.هاي ژلي است.

کروماتوگرافی تبادل یونی در ستون.ها، بطور انحصاری در کاربرد رزین..های تبادل یونی محدود می..شود زیرا این مواد به طور عمده خواص مطلوبی، مانند پایداری مکانیکی و شیمیایی و یکنواختی اندازه دانه..ها(ذرات) دارند، پودر سلولز که در آن گرده..های تبادل یونی به طریق شیمیایی قرار داده شده باشند نیز برای جداسازی در ستون..ها به کار می..رود.
ورقه..های سلولز پر شده با رزین..های تبادل یونی را در روش کروماتوگرافی کاغذی برای جداسازی..هایی که شامل تبادل یونی هستند، مورد استفاده قرار داد.

در کروماتوگرافی تبادل یونی جداسازی از نوع تبادل یونی که در آنها رزین به جای جاذب در کروماتوگرافی جذبی قرار می..گیرد، است. مقادیر زیادی از رزین..های تبادل یونی برای جدا کردن کامل یون..ها از محلول در آزمایشگاه و نیز در مقیاس صنعتی به کار می..روند.

در اینجا بارهای مثبت به سبب اینکه از سوی رزین کاتیونی دفع می شوند،سریع تر از ستون عبور نموده و خارج می شوند و بارهای منفی که توسط رزین جذب شده اند، در نتیجه ی عمل شستشو جداشده و دیرتر از ستون خارج می شوند.

رزین...های متداول تبادل یونی
رزین...های متداول تبادل یونی که به طور مصنوعی ساخته می...شوند، بر پایه قالب غیر محلولی از یک بسپار بزرگ مانند پلی استیرن ، استوار هستند.
با بسپار کردن استیرن در حضور مقدار کمی از دی وینیل بنزن ساخته می...شوند. دی وینیل بنزن میزان اتصالات عرضی را که عامل مهمی در کروماتوگرافی است کنترل می...کند.

واحد تشکیل دهنده ی بسپار، تک پار می باشد. اگر این واحدهای تشکیل دهنده به صورت پشت سر هم قرار گیرند به طوریکه تشکیل زنجیردهند، بسپار خطی خواهیم داشت . مانند:

در صورتیکه اگر واحد تک پار، موجب اتصال دو زنجیر به صورت عرضی به یکدیگر شود بسپار شبکه ای یا بسپار با اتصالات عرضی خواهیم داشت .

اتصالات عرضی بسپار را به حالت نا محلول در می...آورد. اگر میزان اتصالات عرضی خیلی کم باشد رزین مستعد جذب مایع اضافی می...شود و در نتیجه آماس زیادی می...کند، در حالی که اتصالات عرضی زیاده از حد، ظرفیت تبادل رزین را احتمالا به علت ممانعت فضایی کم می...کند.
گرده...های قطبی که باعث خواص تبادل یون در رزین می...شوند بعد از عمل بسپار شدن به رزین اضافه می...شوند. با بسپار شدن می...توان دانه...هایی با اندازه...های معین تهیه کرد و در اين صورت است كه رزين...ها براي عمل يون زدايي و اهداف كروماتوگرافي به كار مي...روند. بعضي از رزين...ها را به شكل ورقه مي...سازند كه در اين صورت غشاهاي تبادل يوني به دست مي...آيند. اين غشاها به اين صورت كاربردي در كروماتوگرافي ندارند ولي مي...توان از آنها براي نمك...زدايي محلول...ها، كه ممكن است يك عمل مقدماتی ضروری براي يك جداسازي كروماتوگرافي مورد نظر باشد، استفاده كرد.

مواد مبادله كننده يون
تبادل گرهای كاتيوني و آنيوني دو نوع عمده مواد مبادله کننده يون هستند كه آنها را به نوبه خود مي...توان بر حسب قدرتشان به اسيد و باز تقسيم...بندي كرد.
در کروماتوگرافی، محلول...های بکار رفته اکثرا رقیق هستند و در نتیجه روش شستشو بیشتر به کار می...رود و اغلب جداسازی...های بسیار رضایت بخشی به دست می...آید. در مورد رزین...ها تجزیه جانشینی و تجزیه مرحله...ای و شستشوی تدریجی همگی به کار می...روند. ولی از تجزیه جبهه...ای استفاده نمی...شود. روش دیگر شستشو، تحت عنوان گزینش...پذیری، نیز کار مفیدی دارد. این روش به فعالیت یون...هایی بستگی دارد که باید بوسیله عامل شوینده...ای که با یون...ها تشکیل کمپلکس می...دهد جدا شوند.
تشکیل کمپلکس بدون شک عامل مهمی در سایر روش...های کروماتوگرافی، مخصوصا در جداسازی...های معدنی روی کاغذ است، ولی در هیچ یک از سایر روش...ها این موضوع به همان وسعت که در کروماتوگرافی تبادل یونی استفاده شده، مطالعه نشده است. یکی از قدیمی...ترین و جالب...ترین موفقیت...ها در کروماتوگرافی تبادل یونی جداسازی لانتانیدها در یک رزین اسید قوی و با استفاده از یک محلول سیترات تامپونی برای شستشو است.
محلول بافر یا تامپون، از یک اسید ضعیف و نمک باز قوی ( باز ضعیف و نمک اسید قوی ) تهیه می شود . درمحلول تامپون pH ثابت است حتی زمانی که مقادیر کمی اسید یا باز به آن اضافه می شود . این محلولها در بسیاری از فرایند های صنعتی جهت ثثبیت pH به کار می رود. محلولهای بافر درحیات مابسیاربااهمیت می باشند .ازجمله خون یک بافربسیارمهم است که باعث می شود pHمحیط بدن درمقابل مواد غذایی متنوع ویا داروهایی که می خوریم ثابت بماند.

کروماتوگرافی نمک زنی
در روش کروماتوگرافی نمک...زنی، از رزین...های تبادل یونی برای جداسازی غیر الکترولیت...ها، با شستن آنها از ستون به وسیله محلول...های آبی یک نمک، استفاده می...شود. اجسام جدا شده بوسیله این روش، اترها و کتون...ها هستند.

تبادل...گرهای یون معدنی
بعضی از نمک...های معدنی برای پر کردن کاغذ و آماده...سازی آن به منظور استفاده در جداسازی...ها که بر اثر تبادل یون صورت می...گیرند، بکار می...روند. یکی از دلایل توجه به مواد معدنی این است که تبادل...گرهای یونی رزینی بر اثر تابش مستعد خراب شدن هستند. بنابراین در حقيقت براي استفاده با محلول...هاي خيلي فعال مناسب نيستند. مواد معدني داراي مزاياي ديگري مانند گزينش پذيري خيلي زياد براي بعضي از يون...ها مانند روبيديم و سزيم و توانايي در برابر محلول...هاي با دماي بالا هستند.
به علاوه تبادل...گرهاي يوني معدني وقتي كه در آب قرار مي...گيرند به مقدار قابل توجهي آماس نمي...كنند و حجم آنها با تغيير قدرت يوني محلول در تماس با آنها تغيير نمي...كند. از طرف ديگر، بعضي از مواد معدني معايبي مانند انحلال...پذيري يا والختي در بعضي از pHها كه در آن معمولا رزين...ها پايدارند، دارند يا ممكن است در محلول...هايي كه رزين...هاغير محلول هستند، حل شوند.
همچنين تبادل...گرهاي يوني معدني ممكن است به شكل بلورهاي ريز باشند كه به علت ممانعت از عبور فاز متحرك، براي پر كردن ستون...ها مناسب نيستند. اگرچه راههايي براي فائق آمدن به اين مشكل وجود دارد.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 503]