Ključna razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke hromatografije je u tome što možemo koristiti afinitetnu hromatografiju da odvojimo nabijene ili nenabijene komponente u mješavini, dok hromatografiju za izmjenu jona možemo koristiti za odvajanje nabijenih komponenti u mješavini.
Hromatografija je tehnika kojom možemo odvojiti željene komponente u mješavini. Postoje različite vrste kao što su tečna hromatografija, gasna hromatografija, itd. Afinitetna hromatografija i hromatografija jonske izmene su dve potkategorije tečne hromatografije. Također, u ovim tehnikama postoje dvije faze. Naime, to su stacionarna faza i mobilna faza. Svrha ovih tehnika je da se komponente, u zavisnosti od vezivanja komponenti, odvoje u mobilnoj fazi na površinu stacionarne faze.
Šta je afinitetna hromatografija?
Afinitetna hromatografija je biohemijska tehnika koju koristimo za razdvajanje komponenti u mešavini u zavisnosti od interakcije između ovih komponenti.
Interakcije koje koristimo u ovom slučaju uključuju sljedeće:
- Interakcije antigen-antitijela
- Interakcije enzim-supstrat
- interakcije receptor-ligand
- Interakcije protein-nukleinska kiselina
U ovoj tehnici koristimo molekularna svojstva molekula za ovu tehniku razdvajanja. Ovdje dozvoljavamo željenom spoju da stupi u interakciju sa stacionarnom fazom putem vodonične veze, ionske interakcije, disulfidnih mostova, hidrofobne interakcije itd. Molekuli koji ne stupaju u interakciju sa stacionarnom fazom će prvi eluirati. Tako ga možemo odvojiti od smjese. Željeno jedinjenje će ostati vezano za stacionarnu fazu. Stoga ga možemo odvojiti pomoću eluirajućeg rastvarača i učiniti ga eluiranim da ga također odvojimo.
Slika 01: Kromatografska kolona
Afinitetna hromatografija je korisna u prečišćavanju i koncentrisanju supstance iz smeše korišćenjem puferskog rastvora. Također, pomaže u smanjenju neželjenih supstanci u mješavini. Prilikom razmatranja aparata koji koristimo za ovaj proces, trebali bismo koristiti kolonu ispunjenu našom stacionarnom fazom. Zatim bismo trebali učitati mobilnu fazu koja sadrži biomolekule koje ćemo razdvojiti. Zatim im dozvolite da se vežu sa stacionarnom fazom. Nakon toga, koristeći pufer za ispiranje, možemo odvojiti neciljne biomolekule, ali ciljni molekuli bi trebali imati visok afinitet za stacionarnu fazu kako bi uspjeli proces razdvajanja.
Šta je ionsko-izmjenjivačka hromatografija?
Jonska hromatografija je oblik tečne hromatografije u kojoj možemo analizirati jonske supstance. Često ga koristimo za analizu anorganskih aniona i kationa (tj. hloridnih i nitratnih anjona i kalijevih, natrijevih kationa). Iako je to manje uobičajeno, možemo analizirati i organske jone. Štaviše, ovu tehniku možemo koristiti za pročišćavanje proteina jer su proteini nabijeni molekuli pri određenim pH vrijednostima. Ovdje koristimo čvrstu stacionarnu fazu za koju se nabijene čestice mogu vezati. Na primjer, možemo koristiti smole polistiren-divinilbenzen kopolimere kao čvrstu podlogu.
Slika 02: Faze ionsko-izmjenjivačke hromatografije
Da bismo ovo dodatno objasnili, stacionarna faza ima fiksirane jone kao što su sulfatni anjoni ili kvaternarni amin kationi. Svaki od ovih bi trebao biti povezan s protujonom (jonom suprotnog naboja), ako želimo održati neutralnost ovog sistema. Ovdje, ako je protujon katjon, tada sistem nazivamo smolom za izmjenu katjona. Ali, ako je kontrajon anjon, sistem je anjonska izmjenjivačka smola.
Postoji pet glavnih faza u procesu jonske izmjene;
- Početna faza
- Adsorpcija cilja
- Početak elucije
- Kraj elucije
- Regeneracija
Koja je razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke hromatografije?
Afinitetna hromatografija je biohemijska tehnika koju koristimo za razdvajanje komponenti u smeši u zavisnosti od interakcije između ovih komponenti dok je jonska hromatografija oblik tečne hromatografije u kojoj možemo analizirati jonske supstance. Stoga je glavna razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke hromatografije ta što hromatografiju ionske izmjene možemo koristiti samo za odvajanje jonskih supstanci, dok afinitetna hromatografija može odvojiti i nabijene i nenabijene čestice. Kada se razmatra princip rada, razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke hromatografije je u tome što se afinitetna hromatografija odvija zbog činjenice da ciljni molekuli imaju visok afinitet za stacionarnu fazu. Međutim, za hromatografiju za izmjenu jona, ciljni molekuli imaju suprotan naboj od površine stacionarne faze.
Infografika ispod predstavlja razliku između hromatografije afiniteta i hromatografije za izmjenu jona kao paralelno poređenje.
Sažetak – Afinitet u odnosu na hromatografiju ionske izmjene
U sažetku, afinitetna i ionska izmjenjivačka hromatografija su dva oblika tekućih hromatografskih tehnika. Ključna razlika između afinitetne i ionsko-izmjenjivačke hromatografije je u tome što možemo koristiti afinitetnu hromatografiju da odvojimo nabijene ili nenabijene komponente u mješavini, dok možemo koristiti ionsku hromatografiju za odvajanje nabijenih komponenti u mješavini.
