Unterschied zwischen Papier-Dünnschicht- und Säulenchromatographie

Schlüsseldifferenz - Papier vs Dünnschicht vs Säule Chromatographie

Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie sind drei Arten von Chromatographietechniken. Das Hauptunterschied zwischen Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie beziehen sich auf die Art der stationären Phase, die bei der Chromatographietechnik verwendet wird. Bei der Papierchromatographie wird Cellulose-Papier als stationäre Phase verwendet, bei der Dünnschichtchromatographie Aluminiumoxid oder Silicagel als stationäre Phase, während bei der Säulenchromatographie eine mit einem geeigneten Matrixmaterial gefüllte Säule als stationäre Phase verwendet wird.

Bei der Trennung und Identifizierung von Biomolekülen wie Proteinen und Kohlenhydraten ist die Chromatographie eine wichtige biophysikalische Technik. Die Chromatographie trennt Verbindungen nach ihrer Löslichkeit, Größe und Ladung. Basierend auf dem Trennungsmechanismus verwendet die Chromatographie Mechanismen wie Ionenaustausch, Absorption, Aufteilung und Größenausschluss. Es gibt drei chromatographische Techniken. nämlich Papier-, Dünnschicht- und Säulenchromatographie. Die Papierchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption und der Löslichkeit der Verbindung und es wird Zellulose-Papier als stationäre Phase verwendet. Die Dünnschichtchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption von Molekülen. Es hat eine stationäre Phase, die typischerweise aus Aluminiumoxid oder Silicagel besteht, und die mobile Phase, die das Lösungsmittel ist. Die Säulenchromatographie verwendet eine mit einer Matrix gefüllte Säule, mit der Moleküle hauptsächlich nach ihrer Größe, Affinität oder Ladung getrennt werden.

INHALT

1. Überblick über Chromatographie und Schlüsseldifferenz
2. Was ist die Papierchromatographie?
3. Was ist die Dünnschichtchromatographie?
4. Was ist die Säulenchromatographie?
5. Ähnlichkeiten zwischen Papier-, Dünnschicht- und Säulenchromatographie
6. Side-by-Side-Vergleich - Papier vs. Dünnschicht- / Säulenchromatographie in Tabellenform
7. Zusammenfassung

Was ist die Papierchromatographie??

Die Papierchromatographie ist die einfachste Art der Chromatographie und wird nicht für umfangreiche Forschungen verwendet. Es wird hauptsächlich in Studentenlaboren verwendet, um Biomoleküle wie Aminosäuren und Kohlenhydrate zu identifizieren, die in Gemischen vorliegen. Bei der Papierchromatographie wird eine stationäre Phase verwendet, die aus Cellulosepapier oder Whatman-Filterpapier hergestellt wird, und eine mobile Phase, die üblicherweise unter Verwendung organischer Lösungsmittel wie n-Butanol usw. hergestellt wird. Die stationäre Phase ist mit Wasser gesättigt, wodurch die stationäre Phase flüssig wird. Wenn also die Verbindungen in Gegenwart der mobilen Phase beschmutzt werden und laufen gelassen werden, werden sie in Abhängigkeit von der Löslichkeit der Verbindungen getrennt. Somit kann bei der Entwicklung des Chromatogramms eine Färbung durchgeführt werden, um den Lauf der Länge jeder Verbindung zu bestimmen. Der Retentionsfaktor kann dadurch berechnet werden.

Abbildung 01: Papierchromatographie

Die Papierchromatographie kann je nach Richtung des laufenden Lösungsmittels weiter als aufsteigende Papierchromatographie und absteigende Papierchromatographie klassifiziert werden.

Was ist die Dünnschichtchromatographie??

Dünnschichtchromatographie oder TLC ist eine häufig verwendete Technik, um verschiedene Aminosäuren in einer Mischung zu identifizieren oder um Proteine zu identifizieren. Die Trennungstechnik basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption. Während der Dünnschichtchromatographie wird eine Platte aus Aluminiumoxid oder Silicagel als stationäre Phase verwendet. Das Lösungsmittelgemisch variiert je nach Anforderung und kann zur Herstellung des Lösungsmittels verschiedene Kombinationen organischer Verbindungen wie n-Butanol, Essigsäure und Wasser verwenden. Die zu trennenden Verbindungen werden auf die Platte gespritzt und in die Lösungsmittelmischung getaucht. Sobald das Lösungsmittel aufgrund der Kapillarwirkung der Platte hochgelaufen ist, bewegen sich auch die auf der Platte gespotteten Verbindungen in Abhängigkeit von ihrer Löslichkeit im Lösungsmittel.

Abbildung 02: Dünnschichtchromatographie

Die Detektion der Flecken nach dem Chromatogramm wird durch verschiedene Färbeverfahren durchgeführt. Einige verwenden Ninhydrin-Färbung, die eine ziemlich toxische Methode der Färbung ist. Moderne Dünnschichtchromatogramme verwenden Fluoreszenztechniken, um das Chromatogramm nach dem Durchlauf zu betrachten. Abhängig von den zurückgelegten Entfernungen kann die Retentionszeit jeder Verbindung berechnet werden. Dies kann verwendet werden, um die Art der getrennten Verbindung basierend auf der verwendeten Mischung zu identifizieren. TLC wird hauptsächlich verwendet, um Aminosäuren in einem Proteingemisch zu identifizieren und um verschiedene Arten von Monosacchariden, die in einem Gemisch vorliegen, zu trennen.

Was ist die Säulenchromatographie??

Säulenchromatographie ist ein allgemeiner Begriff, der zur Beschreibung vieler Arten von Chromatographietechniken verwendet wird, die das auf Säulen basierende Trennverfahren verwenden. Bei der Säulenchromatographie wird eine physikalische Säule mit einem Füllmaterial verwendet, um die Verbindungen zu trennen. Die Trennung kann auf verschiedenen physikalischen Eigenschaften basieren, die die Verbindungen aufweisen. Diese Eigenschaften können die Ladung, Größe, 3D-Konformation und Bindungskapazität usw. sein. Somit wirkt die mit dem Matrixmaterial gefüllte Säule als stationäre Phase und der auf die Säule aufgebrachte Waschpuffer wirkt als mobile Phase.

Wenn die Moleküle je nach Größe getrennt werden, wird das Packungsmaterial so verpackt, dass Poren für die Verbindungen durch die Verbindungen entstehen. Daher werden die größeren Moleküle, die nicht durch die Poren fließen können, zuerst eluiert, während die kleineren Moleküle viel länger zum Eluieren brauchen.

Abbildung 03: Säulenchromatographie

Wenn die Moleküle aufgrund ihrer Ladung getrennt werden, enthält die stationäre Phase entweder einen Anionen- oder Kationenaustauscher, zu dem sich die Verbindungen aufgrund ihrer Ladung anziehen. Während des Waschschritts werden somit die nicht gebundenen Verbindungen eluiert. Nach Zugabe des Elutionspuffers werden die gebundenen geladenen Verbindungen eluiert. Der Nachweis dieser Eluenten basiert meistens auf spektrophotometrischen Techniken.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Papier-Dünnschicht- und Säulenchromatographie??

Alle drei Methoden der Dünnschicht- und Säulenchromatographie von Paper werden zur Trennung von Biomolekülen wie Aminosäuren, Proteinen und Kohlenhydraten verwendet.
Papier-Dünnschicht- und Säulenchromatographietechniken haben eine mobile Phase und eine stationäre Phase.
Papier-Dünnschicht- und Säulenchromatographietechniken verwenden biophysikalische Mechanismen zur Trennung.

Was ist der Unterschied zwischen Papier-Dünnschicht- und Säulenchromatographie??

Papier gegen dünne Schicht gegen Säulenchromatographie
Papierchromatographie	Die Papierchromatographie ist eine chromatographische Technik, die zum Trennen von Verbindungen auf der Basis der Flüssig-Flüssig-Adsorption und der Löslichkeit der Verbindung verwendet wird. Als stationäre Phase wird Zellulosepapier verwendet.
Dünnschichtchromatographie	Die Dünnschichtchromatographie ist eine andere chromatographische Technik, die auf der Fest-Flüssig-Adsorption von Molekülen basiert. Es hat eine stationäre Phase aus Aluminiumoxid oder Silicagel und ein Lösungsmittel als mobile Phase, welches das Lösungsmittel ist.
Säulenchromatographie	Die Säulenchromatographie verwendet eine mit einer Matrix gefüllte Säule, mit der Moleküle hauptsächlich nach ihrer Größe, Affinität oder Ladung getrennt werden.
Stationäre Phase
Papierchromatographie	Papier aus Nitrocellulose von Whatman wird als stationäre Phase in der Papierchromatographie verwendet.
Dünnschichtchromatographie	Aluminiumoxid oder Silicagel wird als stationäre Phase der Dünnschichtchromatographie verwendet.
Säulenchromatographie	Eine mit einem geeigneten Füllmaterial gefüllte Säule wird als stationäre Phase bei der Säulenchromatographie verwendet.
Mobile Phase
Papierchromatographie	Laufendes Lösungsmittel ist die mobile Phase der Papierchromatographie.
Dünnschichtchromatographie	Laufendes Lösungsmittel ist die mobile Phase der Dünnschichtchromatographie.
Säulenchromatographie	Waschpuffer ist die mobile Phase der Säulenchromatographie.
Mechanismen zur Trennung
Papierchromatographie	Die Papierchromatographie basiert auf der Feststoff-Flüssigkeits-Absorption.
Dünnschichtchromatographie	Die Dünnschichtchromatographie basiert auf der Fest-Flüssigkeits-Absorption.
Säulenchromatographie	Die Säulenchromatographie basiert auf Größenausschluss, Ladung und Form.
Elutionspuffer
Papierchromatographie	Nicht für die Papierchromatographie erforderlich.
Dünnschichtchromatographie	Für die Dünnschichtchromatographie nicht erforderlich.
Säulenchromatographie	Erforderlich in der Säulenchromatographie.
Erkennung
Papierchromatographie	Färbung und Bestimmung des Retentionsfaktors.
Dünnschichtchromatographie	Färbung und Bestimmung des Retentionsfaktors.
Säulenchromatographie	Spektrophotometrische Bestimmung.

Zusammenfassung - Papier-Dünnschicht vs Säule Chromatographie

Papierchromatographie, TLC und Säulenchromatographie sind Trenntechniken, die zur Trennung von Biomolekülen wie Proteinen, Aminosäuren und Kohlenhydraten (hauptsächlich Monosaccharide) verwendet werden. Die Papierchromatographie verwendet ein Zellulosepapier als stationäre Phase, und der Trennungsmechanismus basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption. TLC verwendet auch Fest-Flüssig-Adsorptionsmechanismen. Abhängig von ihrer Löslichkeit in der mobilen Phase werden die Moleküle an der stationären Phase getrennt. Die Säulenchromatographie verwendet physikalische Eigenschaften wie Größe, Form, Ladung und das Molekulargewicht der Verbindung, um sich zu trennen. Die mit dem Matrixmaterial gefüllte Säule wirkt als stationäre Phase, während der Waschpuffer als Lösungsmittelphase dient. Dies ist der Unterschied zwischen einer Papierschicht und der Säulenchromatographie.

Referenz:

1. Clark, Jim. "THIN LAYER CHROMATOGRAPHY." Dünnschichtchromatographie, 2007. Hier verfügbar
2.Coskun, Ozlem. "Separation Techniques: Chromatography". Nördliche Kliniken von Istanbul, Kare Publishing, 2016. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "Chromatographietank" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. 'Tlc-Sequenz' Durch Quantockgoblin, (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Säulenchromatographie" (Public Domain) über Commons Wikimedia

Biochemie