Kromatografi Nedir ve Hangi Alanlarda Kullanılır? Farklı Kromatografi Teknikleri Nelerdir?

Kromatografi, karışımları bileşenlerine ayırmak için basit veya karmaşık yöntemlerle laboratuvarda gerçekleştirilen bir tekniktir. Kağıt kromatografisi ve ince tabaka kromatografisinden, gaz kromatografisine kadar birçok farklı kromatografi türü vardır.

Kromatografi, ayrıştırılmak istenen bileşenin sabit bir faza eklenmesi ve bu sabit faz üzerinde akan bir başka hareketli faz sayesinde bileşenlerine ayrılması ilkesine dayanır. Bu ayırma işlemi üzerinde etkili olan faktörler; adsorbsiyon, katı ve sıvı fazlaların özellikleri, bileşenlerin moleküler ağırlıkları ve afinitelerindeki farklılıklardır. Bu farklılıklar nedeniyle kromatografide çalışılan karışımın bazı bileşenleri fazlar içinde daha yavaş, bazıları daha hızlı hareket eder. Bu sayede karışımın bileşenleri birbirinden ayrılmış olur.

Bir kromatografi sistemini oluşturan temelde sabit faz, hareketli faz ve ayrıştırılmak istenen karışım olmak üzere 3 bileşen vardır. Ayrıştırılmak istenen karşımım haricindeki iki bileşeni yakından tanıyalım:

• Hareketli faz: Pek çok kromatografi tekniği olmasına rağmen, temelde hepsi aynı prensipte çalışır. Tüm farklı türlerde sabit faz ve hareketli faz bulunur ve bunlar türden türe farklılık gösterir. Hareketli faz, içerisinde ayrıştırılmak istenen karışım ile birlikte sabit olan diğer faz üzerinde hareket eder. Hareketli faz sıvı veya gaz olabilir. Hareketli faz bir sıvı ise teknik sıvı kromatografisi, hareketli faz bir gaz ise teknik gaz kromatografisi olarak anılır. Hareketli faz genelde bir tampon çözelti olarak hazırlanır ve ayrıştırılmak istenen karışımı çözen bir çözücü görevi görür.
• Sabit faz: Kromatografide sabit faz, bir katı veya katı üzerine tutturulmuş bir sıvı fazdır. Genellikle katı sabit fazlar silika ya da alümina gibi gözenekli maddelerdir. Sabit fazın yapısı kullanılan kromatografiye göre değişir. Örneğin ince katman kromatografilerinde, sabit faz olarak önce aliminyum levhalar üzerine paketlenmiş silika jelin kullanılması yaygındır. Bir kolon sisteminin kullanıldığı kromatografi türlerinde, sabit faz genelde cam bir borunun içerisine sabitlenir. Karışımın içerdiği sabit faz, hareketli faz ve maddeler arasındaki etkileşim türü, moleküllerin birbirinden ayrılmasında etkili olan temel bileşendir. Yaygın bir sabit faz olan silika, yüzeyinde Si-O-H bağları içerir. Si-O bağları ve hidroksil grupları, silika jel yüzeyinin çok kutuplu olduğu, hidrojen bağları oluşturabildiği ve ayrıca Van der Waals, dipol-dipol ve indüklenmiş dipol-dipol etkileşimlerinde de yer alabileceği anlamına gelir.

Bir ayırma yöntemi olarak kromatografinin kristalleştirme, çözücü ekstraksiyonu ve damıtma gibi diğer eski tekniklere göre çok sayıda avantajı vardır. Çok bileşenli bir karışım, mevcut maddelerin kimliği, sayısı veya göreceli miktarı bilinmese bile ayrıştırılabilir. Kromatografi büyük boyuttaki bir virüsten, atomların en küçüğü olan hidrojene kadar çok çeşitli maddeleri ayrıştırabilmesi açısından çok yönlü bir tekniktir.

Kromatografinin Tarihi

Kromatografinin en ilkel uygulamaları, ipleri, kumaşları veya filtre kağıdını boyamak için çalışan boya kimyagerleri tarafından gözlemlenmiştir. Bilim insanları boyaya batırılan malzemenin üzerinde, boya çözeltisinin kılcal koşullara bağlı kalarak hareket ederek farklı renklere ayrıştığını gördüler.

19. yüzyılda birkaç Alman kimyager, bu olayı incelemek için birkaç kasıtlı deney yaptılar. Bu deneylerde inorganik bileşik çözeltileri bir parça filtre kağıdının üzerine bırakılarak eş merkezli renkli halkaların oluşması sağlandı. 1861'de Friedrich Goppelsröder, bu yöntemi açıklayan kılcal analiz adında bir inceleme yayınladı.

Bununla birlikte kromatografinin keşfi, genellikle Mikhail S. Tsvet ile ilişkilendirilir. Tsvet karotenoidler ve klorofillerle yaptığı çalışmaları sonucunda bugün temelde aynı biçimde kullanılan bir tekniği tanımladı. Bu teknikte Tsvet, bir cam kolona alümina, silika veya pudra şekeri gibi adsorbe edici bir madde paketledi. Ardından bitki pigmentlerini içeren çözeltiyi kolona ekledi. Son olarak kolonu organik bir çözücü ile yıkadı ve pigmentlerin farklı renklerde bantlar oluşturarak kolonda ayrıştığını fark etti. Tsvek bu yönteme, Yunancada "renkli yazma" anlamına gelen kromatografi ismini verdi. Yine de bu yöntem 1931'de Alman kimyager Edgar Lederer'in, kromatografi yönteminin biyolojik ürünleri ayırmak için iyi bir teknik olabileceğini bildirmesine kadar fark edilmedi.

Wikipedia

Kromatografi Nasıl Çalışır?

Tüm farklı kromatografi teknikleri temelde aynı prensiplere dayanır. Adlarından da anlaşıldığı üzere hareketli faz akıcı, sabit faz ise hareketsizdir. Hareketli faz karışımı sabit faz boyunca taşıdığından, karışımdaki bileşenler bu taşıma işlemi sırasında farklı bölümlere ayrılır.

Ayrışmanın temelinde karışımdaki bileşenlerin sabit ve hareketli fazlarla olan etkileşimlerindeki farklılıklar yatar. Pratikte bu durum, kromatografideki sabit faza daha sıkı tutunan moleküllerin sabit fazda daha uzun süre kalması veya yavaş hareket etmesi, bunun yanında sabit faza sıkı sıkıya tutunamayan moleküllerin diğer bileşenlerden ayrılarak daha hızlı hareket etmesi ile sonuçlanır. Bu şekilde ayırma tekniği, kromatografinin temelidir.

Saf olmayan karışım kolondan geçerken, karışımın bileşenlerinin ne kadar ayrıştırılabildiği iki özelliğe bağlı olacaktır;

• Her bir bileşiğin sabit faza tutunma derecesi: Bu bileşenler ve sabit fazda kullanılan maddenin arasındaki etkileşime bağlıdır.
• Her bir bileşenin hareketli fazda ne kadar çözünür olduğu: Bu bileşenler ve hareketli fazın hazırlanmasında kullanılan çözücülerin etkileşimine bağlıdır.

Örneğin basit bir sıvı kolon kromatografisi sisteminde, bir cam kolonun altına cam yünü veya sintirlenmiş cam hamuru yerleştirilir. Sütun daha sonra silika ile doldurulur. Kuru paketleme ya da silis bulamacı adı verilen çeşitli paketleme tipleri vardır. Sabit fazın hazırlanmasında önemli olan faktör, hareketli faz akışını engelleme olasılığına karşın, silikanın hava kabarcıkları veya çatlaklar olmadan iyi bir şekilde paketlenmesini sağlamaktır. Silika şeklindeki sabit faz iyice paketlendikten sonra, genellikle elüent olarak adlandırılan hareketli faz, silika kolonunun tepesine ulaşacak kadar cam kolona eklenir. Daha sonra ayrıştırılacak karışım, silika ve elüentten oluşan kolona dikkatli bir şekilde, azar azar eklenir. Bir çözücü ya da çözücüler karışımı olabilen elüent, daha sonra karışımın tamamı sistemi terk edene kadar yavaş yavaş sisteme eklenir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Elüent kolondan aşağı doğru aktığında, karışımın bu durumda silika olarak kullanılan sabit faza sıkıca tutunan bileşenleri kolonda daha uzun kalacaktır. Tersine, sabit faza tutunamayan bileşenler hızlı bir şekilde kolondan yıkanacaktır ve aşamalı olarak toplanabilecektir. Bu işlem tek tek tüm bileşenler kolondan ayrıştırılana kadar devam eder. Sonuç olarak başlangıçta bir bütün olan karışım, bileşenlerine ayrılır.

Karşımdaki birkaç bileşen çok benzer özelliklere sahip olabilir. Karmaşık kromatigrafik ayrılmalarda çok sayıda bileşenin aynı anda kolondan çıkması anlamına gelen elüsyon meydana gelebilir. Hareketli fazın dikkatli ve kapsamlı bir şekilde değiştirilmesi, farklı çözücü sistemlerinin denenmesi, ve pH'ın değiştirilmesi yoluyla, en karmaşık bileşenler bile basit kromatografi teknikleriyle saflaştırılabilir.

Bölmeye dayalı kromatografi yöntemleri, amino asitler, karbonhidratlar ve yağ asitleri gibi küçük moleküllerin ayrıştırılmasında oldukça etkilidir. Bununla birlikte, iyon değişim kromatografisi gibi afinite kromatografileri, nükleik asitler ve proteinler gibi makromoleküllerin ayrıştırılmasında daha etkilidir. Kağıt kromatografisi proteinlerin ayrıştırılmasında ve protein sentezi ile ilgili araştırmalarda kullanılır. Gazlı sıvı kromatografileri alkol, lipit, eter, amino grupları gibi maddelerin ayrıştırılmasında ve enzimatik etkileşimlerinin gözlenmesinde kullanılırken boyut dışlama kromatografisi özellikle proteinlerin moleküler ağırlıklarının belirlenmesinde kullanılır. Agaroz jel kromatografisi RNA, DNA ve virüslerin saflaştırılmasında kullanılır.

Kromatografinin Kullanım Alanları

Daha önce de değindiğimiz gibi, kromatografi bir ayırma tekniğidir ve bu nedenle uygulama alanları geniş ve çeşitlidir. Birçok bilim insanı, birçok projede bir noktada kendilerini bir tür kromatografi çalışması yaparken bulacaktır. Kromatografi, istenen rekasiyon ürününü saf olmayan bir karışımdan izole etmek için de kullanılabilir.

Kromatografi ayrıca analitik bir teknik olarak da kullanılır. Bir karışımı tek tek bileşenlerine ayırarak bir numunedeki maddeleri izole edebilir ve daha sonra bunları daha ileri analizlere tutabilirsiniz. Bazı kromatografi biçimleri, attogram (10-18 gram) düzeyinde bulunan maddeleri saptayabilir ve bu da kromatografiyi başarılı bir iz arama tekniği yapar.

Kromatografi iyi bir ayrıştırma tekniği olmasının sonucunda petrol endüstrisinde de kendine uygulama alanı bulur. Bu endüstride, petroldeki karmaşık hidrokarbon karışımlarını analiz etmek için kullanılır. Biyoanalitik alanda, kromatografi kimyasal bileşiklerin ve terapötik ilaçların ayrılması ve tanımlanması için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kromatografi tekniği, biyokimyacılar için değerli bir araçtır ve klinik laboratuvarlarda yapılan çalışmalarda kolaylıkla uygulanabilmektedir. Örneğin, kağıt kromatografisi, kalıtsal metabolik bozukluklarla ilişkili vücut sıvılarındaki bazı şeker türlerini ve amino asitleri belirlemek için kullanılmaktadır. Gaz kromatografisi laboratuvarlarda steroidleri, barbitüratları, ve lipidleri ölçmek için kullanılır. Vitamin ve proteinlerin ayrıştırılmasında da kromatografik teknikler kullanılmaktadır.

Kromatografi Türleri

Kullanılan sabit ve hareketli fazların özelliklerine, tekniğin verimliliğine ve incelenen maddelere göre farklılık gösteren birçok kromatografi türü vardır.

Kolon Kromatografisi

Makromoleküller boyut, şekil, net yük, kullanılan sabit faza bağlanma derecesi gibi çok farklı karakteristik özelliklere sahip olduklarından, bu karakteristik özelliklerin her biri kromatografik yöntemlerin kullanılmasında temel oluşturabilir. Bu yöntemler arasında en sık kolon kromatografisi uygulanır. Bu teknik, biyomoleküllerin saflaştırılması için sıkça kullanılır. İçerisine sabit faz tutturulmuş, genelde cam olan kolon üzerine önce ayrıştırılmak istenen numune, ardından yıkama tamponu olarak kullanılan hareketli faz eklenir. Fiberglas bir destek üzerine yerleştirilen kolon malzemesi içerisinden akış sağlanır. Numuneler, zamana ve hacme dayalı olarak kolonun altında toplanır.

News Medical

İyon Değişim Kromatografisi

İyon değişim kromatografisi, yüklü makromoleküler grupları ve katı bir destek malzemesi olan matris arasındaki elektrostatik etkileşimlere dayanır. Matris, ayrıştırılacak makromoleküllere zıt olan bir elektrik yüküne sahiptir. Bu şekilde proteinin kolona olan afinitesi iyonik bağlarla sağlanır. Proteinler kolondan pH, iyon tuzlarının konsantrasyonu veya tampon çözeltinin iyonik kuvveti değiştirilerek ayrılır. Pozitif yüklü iyon değişim matrislerine anyon değişim matrisleri denir ve bunlar negatif yüklü proteinleri adsorbe eder. Negatif gruplarla bağlı matrisler, katyon değişim matrisleri olarak bilinir ve pozitif yüklü proteinleri adsorbe eder.

Boyut Dışlama Kromatografisi

Bu yöntemin temel prensibi, makromolekülleri moleküler boyutlarındaki farklılıklara göre ayırmak için dekstran içeren malzemeler kullanmaktır. Bu prosedür genel olarak proteinlerin moleküler ağırlıklarının belirlemek ve protein çözeltilerinin tuz konsantrasyonlarını azaltmak için kullanılır. Kolondaki sabit faz, küçük gözenekli ve reaksiyona girme eğilimi olmayan moleküllerden oluşur. Farklı boyutlarda moleküller içeren çözelti, kolonu sabit bir akış hızı ile geçer. Gözeneklerin boyutundan daha büyük olan moleküller gözeneklere girip jel partiküllerine nüfus edemezler. Bu nedenle kolon içerisinden hızla akarlar. Gözeneklere girebilecek moleküller ise kolon içinde dolaşır ve yavaşlatılırlar. Moleküller küçüldükçe kolonda tutulma süreleri artar bu nedenle en küçük moleküller kolonu en son terk ederler. Sephadeks G tipi en çok kullanılan kolon malzemesidir. Ayrıca dekstran, agaroz, poliakrilamid de kolon malzemesi olarak kullanılır.

Afinite Kromatografisi

Afinite kromatografisi tekniği, enzimlerin, hormonların, antikorların, nükleik asitlerin ve spesifik proteinlerin saflaştırılması için kullanılır. Afinite kavramı iki maddenin birbirine olan bağlanma ilgisini ifade eder. Spesifik protein ile bir kompleks oluşturabilen bir ligand, kolonun dolgu malzemesine bağlanır. Örneğin saflaştırılmak istenen bir enzim ise, kolona enzimin substratı dahil edilir. Bir antikor saflaştırılacaksa antikora özgü bir antijen kolona dahil edilir. Ligand ile kompleks oluşturabilen protein kolona bağlı kalırken, kompleks oluşturamayanlar kolondan ayrılır. Daha sonra kolona bağlı olan protein pH ya da tuz konsantrasyonunun değiştirilmesi ile kolondan ayrılır.

Lehninger Biyokimyanın İlkeleri 3. Baskı

Düzlemsel Kromatografi

Düzlemsel kromatografide, sabit faz silindirik bir kolona paketlenmenin yerine, bir düzlem olarak bulunur. Bu düzlem içerisinde gözenekler olan bir kağıt ya da üzerine katı partiküller tutturulmuş ince bir cam ya da metal tabaka olabilir. Karşımdaki farklı bileşenler çözülme özelliklerine göre düzlemde farklı uzaklıklar kat ederler.

Agora Bilim Pazarı

Patikalar Üzerine, Bir Keşif

“Seni o yere tekrar bağlayacak ve onu senin kılacak bir hikâye her zaman vardır.”

Gazeteci Robert Moor hevesin deneyime, merakın bilgeliğe, dünyanın iddiasının dünyayı anlamaya adım adım dönüştüğü bilgi dolu bir yürüyüşe çıkarıyor okuru. Görünmez karınca patikalarından kıtaları bağlayan yürüyüş yollarına, otobanlardan internet ağlarına çok farklı şekillerde patikalar inşa ettiğimizi ve bunların dünyayı anlamamıza nasıl yardımcı olduğunu anlatıyor.

Robert Moor bizzat yürüdüğü patikaların tarihöncesinden kalma izlerini incelerken insanlığın kadim sorularında, tıpkı bir yolu şekillendiren izler gibi birikmiş cevapları hatırlatıyor: Düzen kaostan nasıl çıktı? Hayvanların denizden karaya sürünerek çıkmaya başladıkları yolculukları bir kıtadan diğerine uzanacak genişliğe nasıl ulaştı? İnsanın doğa ve teknolojiyle ilişkisi bizi çevreleyen dünyayı ​nasıl şekillendirdi? Ve son olarak her birimiz kendi yaşam patikalarımızı nasıl seçeriz?

“Yabana ilişkin rastladığım en kısa ve öz tanım bu: ben olmayan. Orada, kendi imgemiz içinde yeniden şekillendirmemiş olduğumuz o tek yerde, çok derin ve kadim bir bilgelik biçimi bulunabilir. Albert Camus ‘Bütün güzelliğin kalbinde insandışı bir şey yatar,’ diye yazmıştı. Bu insandışı yüreği yalnızca aşinalığın pembe gözlükleri indiğinde görürüz.”

Devamını Göster

₺250.00

Satın Al Tüm Ürünler

• Dış Sitelerde Paylaş

Kağıt Kromatografisi

Kağıt kromatografisinde bir filtre kağıdının ucuna bir miktar numune eklenir. Numune sığ bir çözücü içeren kaba, zemine dik bir şekilde yerleştirilir ve kağıdın yalnızca bir kenarının doğrudan çözücü ile temas ettiğinden emin olunur. Çözücü kılcal hareketle kağıt boyunca yükselir. Bu sırada numunedeki bileşenleri de çözer ve kendisi ile birlikte hareket ettirir. Kullanılan kağıt, gözenekli selüloz tabakadır ve selüloza bağlanan polar moleküller daha yavaş hareket ederken, polar olmayan moleküller daha hızlı hareket eder.

İnce Tabaka Kromatografisi (TLC)

İnce tabaka kromatografisi farklı biyokimyasalları sabit ve hareketli faza olan duyarlılıklarına göre ayıran, laboratuvarlarda sıkça kullanılan bir tekniktir. Bu yöntem kağıt kromatografisine oldukça benzerdir. Bununla birlikte, sabit faz olarak kağıt kullanmak yerine düz inert bir tabaka üzerine silika jel veya alümina gibi adsorban bir madde tutturulmuştur. TLC'de aynı katman üzerinde aynı anda birden fazla numune ayrıştırılabilir. TLC ilaç dozlarını ve su saflığını test etmek için oldukça kullanışlıdır. Kağıt kromatografisi ile karşılaştırıldığında, daha hızlı çalışma, daha iyi ayrıştırma, daha niceliksel analizler sunma ve adsorbanlar arasında seçim yapma avantajları vardır.

Numunenin bileşenlerinin renksiz olduğu durumlarda, kromatogramdaki görüntülerini belirlemek için görünür reaktif bir ürün elde etmek adına floresan boyalar, radyoaktivite veya belirli bir kimyasal madde kullanılabilir. Bu sayede görünür ışık veya UV ışığı altında görünür bir renk oluşturulabilir. Karşımdaki moleküllerin konumu, her bir molekülün kat ettiği mesafenin oransal ifadesi ile elde edilir. Bu ölçüm değerine göreceli hareketlilik denir ve R_f olarak ifade edilir. R_f değeri moleküllerin kalitatif tanımlanması için kullanılır.

Wikipedia

Gaz Kromatografisi

Bu yöntemde sabit faz, sisteme yerleştirilmiş bir inert katının yüzeyine adsorbe edilmiş bir sabit sıvı fazdır. Gaz kromatografisi bir gaz-sıvı kromatografisidir. Hareketli faz helyum veya nitrojen gibi gazlardan oluşur. İnert bir gaz olan hareketli faz, yüksek basınç altında bir kolondan geçirilir. Analiz edilecek numune buharlaştırılır ve hareketli gaz faza dahil edilir. Numunede bulunan bileşenler, katı destek üzerindeki sabit sıvı fazda dağılır. Gaz kromatografisi çok küçük boyutlardaki moleküllerin yüksek verimlilikte birbirlerinden ayrıştırılmasında kullanılan, son derece basit, çok yönlü, hassas ve hızlı bir tekniktir. Çok az miktarlardaki numunenin ayrıştırılması için kullanılabilir.

Ters-Faz Kromatografi

Ters-faz kromatografisi hareketli fazın sabit fazdan daha polar olduğu herhangi bir sıvı kromatografisi prosedürüdür. Tekniğin "ters" adını almasının sebebi, normal şartlar altında sıvı kromatografilerinde sabit fazın polar olmasıdır. Numunedeki polar olmayan bileşenler, sabit faza daha çok tutunur ve kısa mesafeler boyunca hareket eder. Bununla birlikte numunenin polar bileşenleri, polar olan hareketli faz boyunca daha uzun mesafeler boyunca hareket ederler.

Hidrodinamik Kromatografi

Hidrodinamik kromatografi tekniği, boyuta göre ayrıştırma tekniklerinden türemiştir ve uygulama alanı mikron düzeyinde küçük olan koloidal partiküllere kadar uzanır. Bir kolonda büyük koloidal partiküller kolonun çevresine yapışmaktansa orta kısmında kalırlar ve daha hızlı hareket ederler. Küçük partiküller bunun tersine, kolonun etrafına itilirler ve yavaş hareket ederek kolonu daha geç terk ederler. Bu teknik, ışıklı detektörler, viskometreler ve refraktometreler ilave edilerek kullanıldığında molekülleri molar kütleye, boyuta ve şekle göre ayırmada kullanılabilir.

HDC'nin iki tipi, "açık tüp HDC" ve "paketlenmiş kolon HDC" olarak bilinir. Açık tüp metodu küçük molar kütleye sahip molekülleri ayrıştırmak için kullanılırken paketlenmiş kolon tekniği 10⁵ daltondan büyük molekülleri ayrıştırır. HDC, diğer kromatografi türlerinden farklıdır çünkü ayrıştırma işlemi yalnızca, paketlenmiş bir kolondaki partikülleri çevreleyen ve parçacıklar arasındaki hacim olan ara bölmede gerçekleşir.

Sharif, Fariya & Westerhoff, Paul & Herckes, Pierre. (2013). Sorption of trace organics and engineered nanomaterials onto wetland plant material. Environmental science. Processes & impacts. 15. 267-74. 10.1039/c2em30613a.

Hidrofobik Etkileşim Kromatografisi (HIC)

Hidrofobik etkileşim kromatografisi, bir çeşit afinite kromatografisidir. Klasik afinite kromatografisinde olduğu gibi ligandın kolona bağlanması için kolon malzemesi olarak adsorbanlar kullanılır. Hidrofobik etkileşim kromatografisi tekniğinde, matrise hidrofobik özellikli yan zincirler bağlanır. Bu sayede eklenen numunedeki bileşenlerin hidrofobik etkileşimlere yakınlığına bağlı olarak bu bileşenler birbirlerinden ayrılabilir.

İki Boyutlu Kromatografi

Bir kolon kullanılarak karışımları ayrıştırmanın yeterli olmadığı durumlarda. normal tekniğe ek olarak farklı fizikokimyasal özelliklere sahip ikinci bir kromatografi eklenebilir. Bunun basit bir örneği, iki boyutlu ince tabaka kromatografisidir. Bu yöntemde karışım, tabaka boyunca yatay sütunlar şeklinde elde edildikten sonra, tabaka 90° çevrilir ve başka bir sığ çözelti kabına konulur. Bu sayede karışım sadece tek bir dikey sütundaki yatay banlar halinde değil, düzlemin birçok noktasında bileşenlerine ayrılır. İki boyutlu kromatografi yaklaşımı diğer gaz kromatografisi ve sıvı kromatografisi yöntemlerine uygulanabilir.

İki boyutlu kromatografi ile aynı mantık üzerine kurulu başka bir ayırma tekniği iki boyutlu jel elektroforezidir. Bu yöntem, binlerce farklı proteinin iki adımlı basit bir yaklaşımla ayrıştırılmasını sağlar. Protein çözeltisi ilk önce pH gradyanı olan bir kolonda izoelektrik noktalarına göre ayrıştırılır. Ardından bu kolon 90° çevrilerek SDS-PAGE (sodyum dodesil sülfat-poliakrilamid jel elektroforezi) denilen bir boyuta göre ayrıştırma yöntemi ile moleküler ağırlıklarına göre ayrıştırılır.

Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi (HPLC)

Yüksek basınçlı sıvı kromatografisi sayesinde kısa sürede bileşenlerin yapısal ve fonksiyonel analizlerini yapmak ve bu maddeleri saflaştırmak mümkündür. Bu teknik amino asitlerin, karbonhidratların, lipidlerin, nükleik asitlerin, proteinlerin ve steroidlerin ayrıştırılmasında ve tanımlanmasında mükemmel sonuçlar verir. Yüksek basınçlı sıvı kromatografisinde hareketli faz, 10-400 atm basınç altında ve 0,1-5 cm/s bir akış hızı ile çok ince olan kolonlardan geçer. Bu teknikte küçük partiküllerin kullanılması ve solvente yüksek basınç uygulanması HPLC'nin ayrıştırma gücünü artırır ve analizin kısa sürede tamamlanması sağlanır. Bir HPLC cihazının temel parçaları solvent deposu, yüksek basınç sağlayan bir pompa, kolon, ayrıştırılan numuneyi tespit eden detektörler ve kaydedicilerdir. Bilgisayar sistemleri ile ayrıştırma süresi kontrol edilir ve numune incelenir.

Sonuç

Kromatografi ilk icat edildiği zamanlarda, bitkisel pigmentler gibi bileşenleri renklerine göre ayırmak için kullanılıyordu. Zamanla kromatografi yöntemlerinin sayısı arttı ve uygulama alanları oldukça genişletildi. Günümüzde kromatografi yüksek derecede hassas ve etkili bir saflaştırma ve ayrıştırma yöntemi olarak kabul edilmektedir. Kolon kromatografisi, diğer kromatografi teknikleri için bir temel oluşturur ve uygulaması basit bir yöntemdir. Kromatografik yöntemlerle proteinlerin saflığı kontrol edilebilir.

Oldukça gelişmiş bir teknik olan HPLC ile proteinler moleküler ağırlıklarına göre çok detaylı bir şekilde saflaştırılabilir. Bunun yanında amino asitler, nükleik asitler, hidrokarbonlar, karbonhidratlar, ilaçlar, antibiyotikler ve steroidler, saflaştırılmak istenen numunenin özellikleri doğrultusunda seçilen kromatografik yöntemlerle çalışmak mümkündür.