이온 교환 크로마토그래피

이온 교환 크로마토그래피는 고정 된 단계에서 분석을 가역적 인 흡착으로 이어지는 이온 화학 상호 작용의 원칙에 의해 지배됩니다. 시료와 고체 지지대 사이의 결합 강도는 시료 및 수지의 기능성 그룹의 수와 유형에 의해 좌우됩니다. 로딩 버퍼는 일반적으로 샘플과 수지 간의 상호 작용을 촉진하기 위해 낮은 전도도를 갖는다. 강한 양이온 교환 수지는 일반적으로 황포산 기능성 군을 특징으로 하며, 약한 양이온 교환 수지에는 카복실산이 있습니다. 강력한 애니온 교환 수지에는 사분면 아민이 들어 있으며 약한 애니온 교환 수지에는 보조 또는 삼차 마인이 있습니다. 강하고 약한 용어는 컬럼 재질의 산/기본 특성을 참조하며, 아닐 때 는 아닐 수 있습니다. 약한 수지는 강한 수지보다 더 작은 pH 범위에 걸쳐 충전되지만 여전히 문체를 매우 효과적으로 묶고 필요한 pH 범위에서 충전될 경우 좋은 선택이 될 수 있습니다. 사용하기 전에 이온 교환 열은 평형 버퍼를 사용하여 pH에서 평형화됩니다.

관심 있는 샘플을 예우하기 위해 소금 그라데이션이 사용됩니다. 수지에 덜 단단히 묶인 샘플은 소금이 열에 대한 이온 결합을 가장 쉽게 방해하기 때문에 먼저 엘루트됩니다. 더 단단히 묶인 견본은 소금의 더 높은 양이 사용될 때 나중에 elute 것입니다. 일반적으로 소금의 선형 그라데이션이 사용되며, 소금 농도는 시간이 지남에 따라 선형 방식으로 증가합니다. 그러나, 단계 그라데이션은 시간이 지남에 따라 소금의 농도가 강화되는 곳에서도 사용될 수 있다.

이온 교환 실험의 한 가지 중요한 고려 사항은 버퍼의 pH입니다. pH는 관심 있는 문체가 청구되고 수지에 결합되도록 유지되어야 합니다. 단백질의 경우, 전하는 단백질이 중화되고 pI로 측정되는 단백질의 등산 지점을 기반으로 합니다. pH는 단백질 pI에 비해 예상 단백질 전하에 대한 정보를 제공한다. 양이온 교환 크로마토그래피에서 pH를 올리면 분석체가 양해충전이 적고 음전하 수지와 상호 작용할 가능성이 줄어듭니다. 유사하게, 음이온 교환 크로마토그래피에서, pH를 낮추면 분석체가 덜 부정적으로 충전되고 양전하 수지와 상호 작용할 가능성이 적습니다. 따라서 pH 조정은 컬럼에서 아닐리바이트를 선택적으로 엘루트하는 데사용할 수도 있다. 염 대신 pH 조정을 사용하면 두 가지 유형의 단백질을 다른 pI 값으로 분리하는 데 유리할 수 있습니다.

이온 교환 크로마토그래피는 단백질 샘플을 분리하고 정화하기 위해 생화학에 널리 사용됩니다. 단백질에는 충전되는 기능성 그룹이 있는 많은 아미노산이 있습니다. 단백질은 pH에 의존하는 순 전하에 따라 분리됩니다. 몇몇 단백질은 그 외가 더 부정적으로 충전되는 동안 더 긍정적으로 충전됩니다. 또한, 펩티드 태그는 단백질에 유전적으로 첨가되어 정상 단백질의 범위에 있지 않은 등산지점을 제공하여 완전히 분리할 수 있게 한다. 이온 교환 크로마토그래피는 다른 구성이 다른 양의 전하와 다른 상호 작용을 가질 것이기 때문에 다황 단백질 복합체를 분리하는 데 유용합니다.

이온 교환 크로마토그래피의 또 다른 주요 적용은 물 분석입니다. 음이온 교환 크로마토그래피는 황산염, 질산염, 아질산염, 불소 및 염화물을 포함한 음이온의 농도를 측정하는 데 사용될 수 있습니다. 양이온 교환 크로마토그래피는 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘과 같은 양이온농도를 측정하는 데 사용됩니다. 대부분의 물 연화제가 결합된 나트륨을 방출하는 수지에 결합하여 경수에서 마그네슘과 칼슘 이온을 걸러내기 때문에 이온 교환 크로마토그래피의 유형은 수질 정제에도 사용됩니다. 구리 나 납과 같은 중금속은 이온 교환 크로마토그래피를 사용하여 물에서 제거 할 수 있습니다.

이온 교환 크로마토그래피는 금속 정화에도 유용하다. 플루토늄과 같은 액타니드를 정화하고 소비된 원자로 연료 봉에서 제거하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 우라늄을 청소하고 물 이나 다른 환경 샘플에서 제거 하는 데 사용할 수 있습니다.