Ионообменная хроматография и ее применение

Содержание

Слайд 2

Ионообменная хроматография – является более частным вариантом ионной хроматографии, метод, основанный

Ионообменная хроматография – является более частным вариантом ионной хроматографии, метод, основанный

на обратимом стехиометрическом обмене ионов, находящихся в растворе, на ионы, входящие в состав ионообменника.
Катионная ионообменная хроматография задерживает положительно заряженные катионы, так как неподвижная фаза имеет отрицательно заряженные функциональные группы, например, фосфат (PO4 (3−)).
Анионная ионообменная хроматография задерживает отрицательно заряженные анионы, так как неподвижная фаза имеет положительно заряженные функциональные группы, например, +N(R)4.
Слайд 3

Используется преимущественно для разделения ионов. Ионит поглощает компоненты смеси и, затем,

Используется преимущественно для
разделения ионов.
Ионит поглощает компоненты смеси и, затем, происходит

последовательное элюирование каждого компонента подходящим растворителем. Детекторы ионообменных разделений регистрируют концентрацию анализируемых ионов в элюате в присутствии ионов элюэнта.
элюирование – подача подвижной фазы, происходит специфическое связывание лигандом требуемого компонента;
элюат – поток жидкости, проходящий слой неподвижной фазы (сорбента);
элюэнт – неподвижная фаза.
Слайд 4

Принцип обмена ионами

Принцип обмена ионами

Слайд 5

синтетические полимеры (чаще всего на основе полистирола и полифенолов) группировки, обуславливающие

синтетические полимеры (чаще всего на основе полистирола и полифенолов)
группировки, обуславливающие ионообменные

процессы, чаще всего вводят в качестве заместителей в бензольное кольцо мономеров
Выпускаемые промышленностью ионообменные смолы имеют вид небольших полимерных шариков, которые перед использованием нужно замачивать в воде или другом элюенте.
Набухание ионообменной смолы сопровождается увеличением доступности функциональных групп полимера за счёт раздвигания макромолекул молекулами элюента. Степень набухания ионообменной смолы регулируют как длиной макромолекул, так и степенью поперечной сшивки полимерной матрицы.
Слайд 6

Кондуктометрический детектор – универсален, реагирует на все ионы в растворе Детектор

Кондуктометрический детектор – универсален, реагирует на все ионы в растворе
Детектор состоит

из проточной ячейки, в которую подается анализируемый раствор, и устройства регистрации аналитического сигнала. Кондуктометрическая ячейка представляет собой камеру объемом менее 10 мкл, соединенную с двумя электродами из платины, золота или нержавеющей стали. Специализированная конструкция ячейки с электродами из нержавеющей стали предотвращает газообразование, снижая тем самым шум детектора.
Слайд 7

Детектор кондуктометрический CD510 Широкий диапазон электронной компенсации (возможность работы в одно

Детектор кондуктометрический CD510

Широкий диапазон электронной компенсации (возможность работы в одно и

двухколоночном варианте ионной хроматографии). Высокоточная электронная система термостатирования ячейки. Микропроцессорный контроль. Возможность управления всеми параметрами с собственной клавиатуры, а также внешнее управление и экспорт данных через стандартный RS232 порт. Световая и звуковая индикация перегрузок.
Слайд 8

Селективные детекторы относятся к устройствам, которые специально сконструированы и ориентированы на

Селективные детекторы относятся к устройствам, которые специально сконструированы и ориентированы на

количественное обнаружение определённых элементов: серы, азота, галогеносодержащих частиц (хлор, фтор, йод и другие), групп – NO2.
Хемилюминесцентный детектор на азот (NCD) Аджилент 255 является самым чувствительным детектором азотных соединений. При установке на него дополнительной приставки можно определять нитрозамины. Детектор обнаруживает аммиак, окислы азота, цианистый водород и гидразин.
Слайд 9

Определение загрязняющих веществ в воде. Антропогенное загрязнение питьевой, а также почвенной,

Определение загрязняющих веществ в воде.
Антропогенное загрязнение питьевой, а также почвенной, грунтовой,

дождевой и сточных вод достигало такого уровня, что это оказывает серьезное влияние на здоровье людей в различных регионах мира.
Использование селективных детекторов и их комбинаций с универсальными детекторами относится к наиболее надежному способу идентификации и определения в воде многочисленных металлорганических соединений (МОС), которые наряду с тяжелыми металлами принято считать приоритетными загрязнителями воды.
Слайд 10

Применение Данный вид хроматографии позволяет разделить практически любые заряженные молекулы, в

Применение

Данный вид хроматографии позволяет разделить практически любые заряженные молекулы, в том

числе: крупные — белки, малые — молекулы нуклеотидов и аминокислот. Часто ионообменную хроматографию используют как первый этап очистки белков.
Ионообменная хроматография применяется для разделения катионов металлов, например, смесей лантаноидов и актиноидов и т.д.
Применение ионообменной хроматографии в биологии позволило наблюдать за образцами непосредственно в биосредах, уменьшая возможность перегруппировки или изомеризации, что может привести к неправильной интерпретации конечного результата.
Слайд 11

Ионообменная хроматография на синтетических смолах стала применяться главным образом для выделения

Ионообменная хроматография на синтетических смолах стала применяться главным образом для выделения

и разделения гетероатомных компонентов нефти, в частности при исследовании фенолов, нефтяных кислот, азотистых оснований и т. д. Путем подбора соответствующей смолы в ее анионной или катионной формах удается более или менее полно отделить один класс соединений от другого, например кислоты от фенолов. Возможности более широкого применения ионообменной хроматографии связаны с приготовлением более стойких смол, способных не изменяться при работе с органическими растворителями.
Слайд 12

анализ загрязнений воды; для микроколичественного определения пестицидных остатков, микроэлементов в почвах;

анализ загрязнений воды;
для микроколичественного определения пестицидных остатков, микроэлементов в почвах;
анализ

фосфорных удобрений и микроудобрений на содержание биологически активных ионов-микрокомпонентов;
производится определение ядохимикатов в пищевом сырье.
Слайд 13

Очистка и разделение белков (наряду с аминокислотным анализом) — основные области

Очистка и разделение белков (наряду с аминокислотным анализом) — основные области

применения ионообменной хроматографии . Анализ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот и др.), на который обычно затрачивали часы или дни, с помощью ионообменной хроматографии проводят за 20-40 мин с лучшим разделением.
изучение белков сыворотки
Фракции сыворотки элюируются различными способами градиентного элюирования и выходят обычно в следующем порядке: IgG ( как правило, имеет несколько пиков), р -, а-глобулины и затем альбумин. Этот метод особенно эффективен для приготовления препаратов IgG высокой иммунохимической чистоты из нативной сыворотки.
исследование гидролизатов нуклеиновых кислот
Позволяет выделять все присутствующие в них простые нуклеотиды.
Применение ионообменной хроматографии для разделения компонентов гидролизата дрожжевой РНК позволило однозначно определить положение фосфорильных остатков в этих нуклеотидах.
Слайд 14

Высокоэффективная ионообменная хроматография (колонки, упакованные сорбентом с размером зерен 5-10 мкм,

Высокоэффективная ионообменная хроматография (колонки, упакованные сорбентом с размером зерен 5-10 мкм,

давление для прокачивания элюента до 107 Па) смесей нуклеотидов, нуклеозидов, пуриновых и пиримидиновых оснований и их метаболитов в биологических жидкостях (плазма крови, моча, лимфа и др.) используется для диагностики заболеваний.
Белки и нуклеиновые кислоты разделяют с помощью ионообменной хроматографии на гидрофильных высокопроницаемых ионитах на основе целлюлозы, декстранов, синтетических полимеров, широкопористых силикагелей; гидрофильность матрицы ионита уменьшает неспецифическое взаимодействие биополимера с сорбентом.
В препаративных масштабах ионообменная хроматография используют для выделения алкалоидов, антибиотиков, ферментов, для переработки продуктов ядерных превращений.