Avainero affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografian välillä on se, että voimme käyttää affiniteettikromatografiaa varautuneiden tai varautumattomien komponenttien erottamiseen seoksesta, kun taas voimme käyttää ioninvaihtokromatografiaa varautuneiden komponenttien erottamiseen seoksesta.
Kromatografia on tekniikka, jolla voimme erottaa halutut komponentit seoksesta. On olemassa erilaisia tyyppejä, kuten nestekromatografia, kaasukromatografia jne. Affiniteettikromatografia ja ioninvaihtokromatografia ovat kaksi nestekromatografian alaluokkaa. Lisäksi näissä tekniikoissa on kaksi vaihetta. Ne ovat nimittäin kiinteä vaihe ja liikkuva vaihe. Näiden tekniikoiden tarkoituksena on erottaa komponentit komponenttien sitoutumisesta riippuen liikkuvassa faasissa kiinteän faasin pinnalle.
Mitä affiniteettikromatografia on?
Affiniteettikromatografia on biokemiallinen tekniikka, jota käytämme seoksen komponenttien erottamiseen näiden komponenttien välisistä vuorovaikutuksista riippuen.
Tässä tapauksessa käyttämiämme vuorovaikutuksia ovat seuraavat:
- Antigeeni-vasta-ainevuorovaikutukset
- Entsyymi-substraattivuorovaikutukset
- Reseptori-ligandivuorovaikutukset
- Proteiini-nukleiinihappovuorovaikutukset
Tässä tekniikassa käytämme molekyylien molekyyliominaisuuksia tässä erotustekniikassa. Tässä annamme halutun yhdisteen olla vuorovaikutuksessa stationaarifaasin kanssa vetysidoksen, ionisen vuorovaikutuksen, disulfidisiltojen, hydrofobisen vuorovaikutuksen jne. kautta. Molekyylit, jotka eivät ole vuorovaikutuksessa stationaarifaasin kanssa, eluoituvat ensin. Siten voimme erottaa sen seoksesta. Haluttu yhdiste pysyy kiinnittyneenä stationäärifaasiin. Siksi voimme irrottaa sen käyttämällä eluointiliuotinta ja saada sen eluoitumaan myös sen erottamiseksi.
Kuva 01: Kromatografinen pylväs
Affiniteettikromatografia on hyödyllinen aineen puhdistuksessa ja konsentroinnissa seoksesta puskuriliuosta käyttämällä. Se auttaa myös vähentämään ei-toivottuja aineita seoksessa. Kun harkitsemme tähän prosessiin käyttämäämme laitetta, meidän tulisi käyttää kolonnia, joka on täytetty kiinteällä faasillamme. Sitten meidän pitäisi ladata liikkuva faasi, joka sisältää biomolekyylejä, jotka aiomme erottaa. Seuraavaksi anna niiden sitoutua kiinteään vaiheeseen. Sen jälkeen pesupuskuria käyttämällä voimme erottaa ei-kohdebiomolekyylit, mutta kohdemolekyyleillä tulee olla korkea affiniteetti stationaarifaasiin, jotta erotusprosessi onnistuisi.
Mikä on ioninvaihtokromatografia?
Ionikromatografia on nestekromatografian muoto, jossa voimme analysoida ionisia aineita. Usein käytämme sitä epäorgaanisten anionien ja kationien (eli kloridi- ja nitraattianionien sekä kalium-, natriumkationien) analysointiin. Vaikka se on harvinaisempaa, voimme analysoida myös orgaanisia ioneja. Lisäksi voimme käyttää tätä tekniikkaa proteiinien puhdistamiseen, koska proteiinit ovat varautuneita molekyylejä tietyissä pH-arvoissa. Tässä käytetään kiinteää kiinteää faasia, johon varautuneet hiukkaset voivat kiinnittyä. Voimme käyttää esimerkiksi hartsipolystyreeni-divinyylibentseenikopolymeerejä kiinteänä kantajana.
Kuva 02: Ioninvaihtokromatografian vaiheet
Tämän selittämiseksi kiinteässä faasissa on kiinteitä ioneja, kuten sulfaattianioneja tai kvaternaarisia amiinikationeja. Jokaisen tämän pitäisi liittyä vastaioniin (ioni, jolla on vastakkainen varaus), jos haluamme säilyttää tämän järjestelmän neutraalisuuden. Tässä, jos vastaioni on kationi, niin järjestelmän nimi on kationinvaihtohartsi. Mutta jos vastaioni on anioni, järjestelmä on anioninvaihtohartsi.
Ioninvaihtoprosessissa on viisi päävaihetta;
- Alkuvaihe
- Kohteen adsorptio
- Eluution aloitus
- Eluution loppu
- Uudelleensyntyminen
Mitä eroa on affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografialla?
Affiniteettikromatografia on biokemiallinen tekniikka, jota käytämme seoksen komponenttien erottamiseen näiden komponenttien välisistä vuorovaikutuksista riippuen, kun taas ionikromatografia on nestekromatografian muoto, jossa voimme analysoida ionisia aineita. Siksi suurin ero affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografian välillä on, että voimme käyttää ioninvaihtokromatografiaa vain ionisten aineiden erottamiseen, kun taas affiniteettikromatografia pystyy erottamaan sekä varautuneita että varautumattomia hiukkasia. Toimintaperiaatetta tarkasteltaessa ero affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografian välillä on se, että affiniteettikromatografia etenee johtuen siitä, että kohdemolekyyleillä on korkea affiniteetti stationaarifaasiin. Ioninvaihtokromatografiassa kohdemolekyyleillä on kuitenkin päinvastainen varaus kuin stationaarifaasin pinnalla.
Alla oleva infografiikka esittää affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografian välisen eron rinnakkaisena vertailuna.
Yhteenveto – Affiniteetti vs ioninvaihtokromatografia
Yhteenvetona voidaan todeta, että affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografia ovat kaksi nestekromatografiatekniikan muotoa. Keskeinen ero affiniteetti- ja ioninvaihtokromatografian välillä on se, että voimme käyttää affiniteettikromatografiaa varautuneiden tai varautumattomien komponenttien erottamiseen seoksesta, kun taas voimme käyttää ioninvaihtokromatografiaa varautuneiden komponenttien erottamiseen seoksesta.
