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Hauptunterschied – Papier vs Dünnschicht vs Säulenchromatographie

Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie sind drei Arten von chromatographischen Techniken. Der Hauptunterschied zwischen Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie basiert auf der Art der stationären Phase, die in der Chromatographietechnik verwendet wird. Papierchromatographie benutzt ein Zellulosepapier als seine stationäre Phase, Dünnschichtchromatographie benutzt Tonerde oder Kieselgel als seine stationäre Phase, während Säulenchromatographie eine Spalte benutzt, die mit einem passenden Matrixmaterial als seine stationäre Phase verpackt wird.

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

INHALT

1. Überblick über Chromatographie und Hauptunterschied
2. Was ist Papierchromatographie
3. Was ist Dünnschichtchromatographie
4. Was ist Säulenchromatographie
5. Ähnlichkeiten zwischen Papier-, Dünnschicht- und Säulenchromatographie
6. Nebeneinander Vergleich – Papier vs Dünnschicht vs Säulenchromatographie in tabellarischer Form
7. Zusammenfassung

Was ist Papierchromatographie?

Die Papierchromatographie ist die einfachste Art der Chromatographie und wird nicht für umfangreiche Forschungen verwendet. Es wird hauptsächlich in Studentenlabors verwendet, um Biomoleküle wie Aminosäuren und Kohlenhydrate in Mischungen zu identifizieren. Die Papierchromatographie verwendet eine stationäre Phase, die unter Verwendung von Zellulosepapier oder Whatman-Filterpapier hergestellt wird, und eine mobile Phase, die normalerweise unter Verwendung organischer Lösungsmittel wie n-Butanol usw. hergestellt wird. Die stationäre Phase ist mit Wasser gesättigt, wodurch die stationäre Phase flüssig wird. Wenn man also die Verbindungen spottet und in Gegenwart der mobilen Phase laufen läßt, werden sie abhängig von der Löslichkeit der Verbindungen getrennt. Somit kann bei der Entwicklung des Chromatogramms eine Färbung durchgeführt werden, um den Lauf zu bestimmen die Länge jeder Verbindung. Dadurch kann der Retentionsfaktor berechnet werden.

Die Papierchromatographie kann in Abhängigkeit von der Richtung des laufenden Lösungsmittels weiter als aufsteigende Papierchromatographie und absteigende Papierchromatographie klassifiziert werden.

Was ist Dünnschichtchromatographie?

Dünnschichtchromatographie oder DC ist eine häufig verwendete Technik, um verschiedene Aminosäuren in einer Mischung oder zur Identifizierung von Proteinen zu identifizieren. Die Technik der Trennung basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption. Während der Dünnschichtchromatographie wird eine Platte aus Aluminiumoxid oder Kieselgel als stationäre Phase verwendet. Das Lösungsmittelgemisch variiert je nach Anforderung und kann verschiedene Kombinationen von organischen Verbindungen wie n-Butanol, Essigsäure und Wasser verwenden, um das Lösungsmittel herzustellen. Die zu trennenden Verbindungen werden auf die Platte getupft und in das Lösungsmittelgemisch eingetaucht. Sobald sich das Lösungsmittel aufgrund der Kapillarwirkung der Platte nach oben bewegt, bewegen sich die auf der Platte gefleckten Verbindungen auch in Abhängigkeit von ihrer Löslichkeit im Lösungsmittel.

Die Detektion der Flecken nach dem Chromatogramm erfolgt üblicherweise durch verschiedene Färbeverfahren. Einige verwenden Ninhydrin-Färbung, die ziemlich eine toxische Methode der Färbung ist. Moderne Dünnschichtchromatogramme verwenden Fluoreszenztechniken, um das Chromatogramm nach dem Lauf anzuzeigen. Abhängig von den zurückgelegten Strecken kann die Retentionszeit jeder Verbindung berechnet werden. Dies kann verwendet werden, um die Art der abgetrennten Verbindung basierend auf der verwendeten Mischung zu identifizieren. DC wird hauptsächlich verwendet, um Aminosäuren in einer Proteinmischung zu identifizieren und auch verschiedene Arten von Monosacchariden zu trennen, die in einer Mischung vorhanden sind.

Was ist Säulenchromatographie?

Säulenchromatographie ist ein weit gefasster Begriff, der verwendet wird, um viele Arten von Chromatographietechniken zu beschreiben, die die säulenbasierte Trennmethode verwenden. In der Säulenchromatographie wird eine physikalische Säule mit einem Verpackungsmaterial verwendet, um die Verbindungen zu trennen. Die Trennung kann auf unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Verbindungen beruhen. 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 als mobile Phase.

Wenn die Moleküle aufgrund der Größe getrennt werden, wird das Verpackungsmaterial so verpackt, dass es Poren hinterlässt, durch die die Verbindungen wandern können. So werden die größeren Moleküle, die nicht durch die Poren fließen können, zuerst eluiert, während die kleineren Moleküle viel länger brauchen, um zu eluieren.

Wenn die Moleküle aufgrund ihrer Ladung getrennt werden, enthält die stationäre Phase entweder einen Anion- oder einen Kationenaustauscher, an den die Verbindungen aufgrund ihrer Ladung angezogen werden. Somit werden während des Waschschrittes die nicht gebundenen Verbindungen eluiert. Nach Zugabe des Elutionspuffers werden die gebundenen geladenen Verbindungen eluiert. Der Nachweis dieser Eluenten basiert meist auf spektrophotometrischen Techniken.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Papierdünnschicht- und Säulenchromatographie?

• Alle drei Techniken der Papierdünnschicht- und Säulenchromatographie werden zur Trennung von Biomolekülen wie Aminosäuren, Proteinen und Kohlenhydraten verwendet.
• Papierdünnschicht- und Säulenchromatographietechniken haben eine mobile Phase und eine stationäre Phase.
• Papierdünnschicht- und Säulenchromatographietechniken verwenden biophysikalische Mechanismen zur Trennung.

Was ist der Unterschied zwischen Papierdünnschicht- und Säulenchromatographie?

Papier vs. Dünnschicht vs. Säulenchromatographie
Papierchromatographie	Papierchromatographie ist eine chromatographische Technik, die verwendet wird, um Verbindungen basierend auf der Flüssig-Flüssig-Adsorption und Löslichkeit der Verbindung zu trennen. Es verwendet ein Zellulosepapier als stationäre Phase.
Dünnschichtchromatographie	Die Dünnschichtchromatographie ist eine weitere chromatographische Technik, die auf der Fest-Flüssig-Adsorption von Molekülen basiert. Es hat eine stationäre Phase aus Aluminiumoxid oder Kieselgel und ein Lösungsmittel als mobile Phase, das das Lösungsmittel ist.
Säulenchromatographie	Die Säulenchromatographie verwendet eine mit einer Matrix gepackte Säule, mit der Moleküle hauptsächlich aufgrund ihrer Größe, Affinität oder Ladung getrennt werden.
Stationäre Phase
Papierchromatographie	Papier aus Nitrocellulose von Whatman wird als stationäre Phase in der Papierchromatographie verwendet.
Dünnschichtchromatographie	Als stationäre Phase der Dünnschichtchromatographie wird Aluminiumoxid oder Kieselgel verwendet.
Säulenchromatographie	Als stationäre Phase der Säulenchromatographie wird eine mit geeignetem Füllmaterial gefüllte Säule 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 Fest-Flüssig-Absorption.
Dünnschichtchromatographie	Die Dünnschichtchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Absorption.
Säulenchromatographie	Die Säulenchromatographie basiert auf Größenausschluss, Ladung und Form.
Elutionspuffer
Papierchromatographie	Für die Papierchromatographie nicht erforderlich.
Dünnschichtchromatographie	Für die Dünnschichtchromatographie nicht erforderlich.
Säulenchromatographie	Erforderlich in der Säulenchromatographie.
Erkennung
Papierchromatographie	Färbung und durch Bestimmung des Retentionsfaktors.
Dünnschichtchromatographie	Färbung und durch Bestimmung des Retentionsfaktors.
Säulenchromatographie	Spektralphotometrische Bestimmung.

Zusammenfassung – Papierdünnschicht vs Säulenchromatographie

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

Referenz:

1.Clark , Jim. “ DÜNNSCHICHTCHROMATOGRAPHIE.“ Dünnschichtchromatographie, 2007. Verfügbar hier
2.Coskun, Ozlem. „Trenntechniken: Chromatographie.“ Nördliche Kliniken von Istanbul, Karelien, 2016. Verfügbar hier

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1.’Chromatographie Tank‘ (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2.’Tlc sequence‘ Von Quantockgoblin, (Gemeinfrei) über Commons Wikimedia
3.’Säulenchromatographie‘ (gemeinfrei) über Commons Wikimedia