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Differenza fondamentale – Carta vs Sottile Strato vs Cromatografia su Colonna

Carta per cromatografia, cromatografia su strato sottile, e cromatografia su colonna sono tre tipi di tecniche cromatografiche. La differenza fondamentale tra la cromatografia su carta, la cromatografia su strato sottile e la cromatografia su colonna si basa sul tipo di fase stazionaria utilizzata nella tecnica della cromatografia. La cromatografia su carta utilizza una carta di cellulosa come fase stazionaria, la cromatografia a strato sottile utilizza allumina o gel di silice come fase stazionaria, mentre la cromatografia a colonna utilizza una colonna imballata con un materiale di matrice adatto come fase stazionaria.

Nel processo di separazione e identificazione di biomolecole come proteine e carboidrati, la cromatografia è un’importante tecnica biofisica utilizzata. La cromatografia separa i composti in base alla loro solubilità, dimensione e carica. Sulla base del meccanismo di separazione, la cromatografia utilizza meccanismi come lo scambio ionico, l’assorbimento, la partizione e l’esclusione delle dimensioni e ci sono tre tecniche cromatografiche; vale a dire, cromatografia su carta, strato sottile e colonna. La cromatografia della carta si basa sull’adsorbimento solido-liquido e sulla solubilità del composto e utilizza una carta di cellulosa come fase stazionaria. La cromatografia a strato sottile si basa sull’adsorbimento solido-liquido delle molecole. Ha una fase stazionaria che è tipicamente fatta di allumina o gel di silice e la fase mobile che è il solvente. La cromatografia a colonna utilizza una colonna imballata con una matrice che viene utilizzata per separare le molecole principalmente in base alle loro dimensioni, affinità o carica.

INDICE

1. Panoramica della cromatografia e differenza chiave
2. Cos’è la cromatografia su carta
3. Cos’è la cromatografia a strato sottile
4. Cos’è la cromatografia su colonna
5. Analogie tra cromatografia su carta, su strato sottile e su colonna
6. Confronto fianco a fianco – Carta vs strato sottile vs Cromatografia a colonna in forma tabellare
7. Sommario

Che cos’è la cromatografia su carta?

La cromatografia su carta è il tipo più semplice di cromatografia utilizzata e non viene utilizzata per ricerche approfondite. Viene utilizzato principalmente nei laboratori studenteschi per identificare biomolecole come amminoacidi e carboidrati presenti nelle miscele. La cromatografia su carta utilizza una fase stazionaria realizzata con carta di cellulosa o carta da filtro Whatman e una fase mobile solitamente preparata con solventi organici come n-butanolo, ecc. La fase stazionaria è satura di acqua, rendendo la fase stazionaria liquida. Pertanto, quando i composti vengono individuati e lasciati funzionare in presenza della fase mobile, a seconda della solubilità dei composti, vengono separati. Così, dopo lo sviluppo del cromatogramma, colorazione può essere fatto per determinare la corsa la lunghezza di ciascun composto. Il fattore di ritenzione può quindi essere calcolato.

La cromatografia su carta può essere ulteriormente classificata come cromatografia su carta ascendente e cromatografia su carta discendente a seconda della direzione del solvente corrente.

Che cos’è la cromatografia a strato sottile?

La cromatografia a strato sottile o TLC è una tecnica comunemente utilizzata per identificare diversi amminoacidi presenti in una miscela o per l’identificazione di proteine. La tecnica di separazione si basa sull’adsorbimento solido-liquido. Durante la cromatografia a strato sottile, una piastra in allumina o gel di silice viene utilizzata come fase stazionaria. La miscela di solventi varia in base alle esigenze e può utilizzare diverse combinazioni di composti organici come n-butanolo, acido acetico e acqua per preparare il solvente. I composti da separare vengono individuati sulla piastra e immersi nella miscela di solvente. Una volta che il solvente viaggia verso l’alto in base all’azione capillare data dalla piastra, i composti macchiati sulla piastra si muovono anche a seconda della loro solubilità nel solvente.

Il rilevamento delle macchie dopo il cromatogramma viene eseguito con diverse procedure di colorazione. Alcuni usano la colorazione della ninidrina che è abbastanza un metodo tossico di colorazione. I moderni cromatogrammi a strato sottile utilizzano tecniche di fluorescenza per visualizzare il cromatogramma dopo la corsa. A seconda delle distanze percorse, è possibile calcolare il tempo di ritenzione di ciascun composto. Questo può essere utilizzato per identificare il tipo di composto separato in base alla miscela utilizzata. TLC è utilizzato principalmente per identificare gli amminoacidi in una miscela proteica e anche per separare diversi tipi di monosaccaridi presenti in una miscela.

Che cos’è la cromatografia su colonna?

La cromatografia a colonna è un termine ampio usato per descrivere molti tipi di tecniche di cromatografia che utilizzano il metodo di separazione basato sulla colonna. Nella cromatografia a colonna, una colonna fisica viene utilizzata con un materiale di imballaggio per separare i composti. La separazione può essere basata sulle proprietà fisiche differenti esibite dai composti. Queste proprietà possono essere la carica, la dimensione, la conformazione 3D e la capacità di associazione, ecc. Pertanto, la colonna imballata con il materiale della matrice funge da fase stazionaria e il tampone di lavaggio applicato alla colonna funge da fase mobile.

Se le molecole sono separate in base alle dimensioni, il materiale di imballaggio viene imballato in modo da lasciare pori per i composti da attraversare. Pertanto, le molecole più grandi che non possono fluire attraverso i pori vengono elutizzate per prime, mentre le molecole più piccole impiegano molto più tempo per elutarle.

Se le molecole sono separate in base alla loro carica, la fase stazionaria conterrà uno scambiatore di anioni o cationi a cui i composti verranno attratti in base alla loro carica. Così durante la fase di lavaggio, i composti non legati saranno eluiti. Dopo aver aggiunto il tampone di eluizione, i composti caricati legati saranno eluiti. La rilevazione di questi eluenti si basa principalmente su tecniche spettrofotometriche.

Quali sono le somiglianze tra la cromatografia a strato sottile di carta e la cromatografia a colonna?

• Tutti strato sottile di carta e colonna cromatografia tre tecniche sono utilizzate per la separazione di biomolecole come aminoacidi, proteine e carboidrati.
• Le tecniche di cromatografia su carta a strato sottile e colonna hanno una fase mobile e una fase stazionaria.
• Le tecniche di cromatografia su carta a strato sottile e colonna utilizzano meccanismi biofisici per la separazione.

Qual è la differenza tra cromatografia a strato sottile di carta e colonna?

Cromatografia carta vs strato sottile vs colonna
Cromatografia su carta	La cromatografia su carta è una tecnica cromatografica utilizzata per separare i composti in base all’adsorbimento liquido-liquido e alla solubilità del composto. Utilizza una carta di cellulosa come fase stazionaria.
Cromatografia a strato sottile	La cromatografia a strato sottile è un’altra tecnica cromatografica basata sull’adsorbimento solido-liquido delle molecole. Ha una fase stazionaria fatta di allumina o gel di silice e un solvente come fase mobile, che è il solvente.
Cromatografia a colonna	La cromatografia a colonna utilizza una colonna imballata con una matrice che viene utilizzata per separare le molecole principalmente in base alle loro dimensioni, affinità o carica.
Fase stazionaria
Cromatografia su carta	La carta fatta di nitrocellulosa di Whatman viene utilizzata come fase stazionaria nella cromatografia su carta.
Cromatografia a strato sottile	L’allumina o il gel di silice vengono utilizzati come fase stazionaria della cromatografia a strato sottile.
Cromatografia a colonna	Una colonna imballata con materiale di imballaggio adatto viene utilizzata come fase stazionaria nella cromatografia a colonna.
Fase mobile
Cromatografia della carta	Il solvente corrente è la fase mobile della cromatografia della carta.
Cromatografia a strato sottile	Il solvente corrente è la fase mobile della cromatografia a strato sottile.
Cromatografia a colonna	Il tampone di lavaggio è la fase mobile della cromatografia a colonna.
Meccanismi utilizzati per la separazione
Cromatografia su carta	La cromatografia su carta si basa sull’assorbimento solido-liquido.
Cromatografia a strato sottile	La cromatografia a strato sottile si basa sull’assorbimento solido-liquido.
Cromatografia a colonna	La cromatografia a colonna si basa sull’esclusione delle dimensioni, sulla carica e sulla forma.
Buffer di eluizione
Cromatografia su carta	Non richiesta dalla cromatografia su carta.
Cromatografia su strato sottile	Non richiesta per cromatografia su strato sottile.
Cromatografia su colonna	Richiesta nella cromatografia su colonna.
Rilevamento
Cromatografia su carta	Colorazione e determinazione del fattore di ritenzione.
Cromatografia a strato sottile	Colorazione e determinazione del fattore di ritenzione.
Cromatografia su colonna	Determinazione spettrofotometrica.

Sommario-Cromatografia su carta sottile vs colonna

Cromatografia su carta, TLC e cromatografia su colonna sono tecniche di separazione utilizzate per separare biomolecole come proteine, amminoacidi e carboidrati (principalmente monosaccaridi). La cromatografia della carta utilizza una carta di cellulosa come fase stazionaria e il meccanismo di separazione si basa sull’adsorbimento solido-liquido. TLC utilizza anche meccanismi di adsorbimento solido-liquido. Le molecole sono separate nella fase stazionaria, a seconda della loro solubilità nella fase mobile. La cromatografia a colonna utilizza proprietà fisiche come dimensioni, forma, carica e peso molecolare del composto per separarsi. La colonna imballata con il materiale della matrice funge da fase stazionaria, mentre il tampone di lavaggio funge da fase solvente. Questa è la differenza tra uno strato sottile di carta e la cromatografia a colonna.

Riferimento:

1.Clark, Jim. “CROMATOGRAFIA A STRATO SOTTILE.”Thin Layer Chromatography, 2007. Disponibile qui
2.Coskun, Ozlem. “Tecniche di separazione: cromatografia.”Cliniche del Nord di Istanbul, Kare Publishing, 2016. Disponibile qui

Immagine per gentile concessione:

1.’Cromatografia serbatoio’ (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2.’Tlc sequence’ di Quantockgoblin, (Pubblico Dominio) tramite Commons Wikimedia
3.’Cromatografia su colonna’ (Pubblico dominio) via Commons Wikimedia