Phương pháp Sắc ký trao đổi ion

Sắc ký (tiếng Anh: chromatography, từ tiếng Hy Lạp là χρῶμα chroma có nghĩa là màu sắc và γράφειν graphein nghĩa là ghi lại1) là một trong các kĩ thuật phân tích thường dùng trong phòng thí nghiệm của bộ môn hoá học phân tích dùng để tách các chất trong một hỗn hợp. Nó bao gồm việc cho mẫu chứa chất cần phân tích trong pha động, thường là dòng chảy của dung môi, di chuyển qua pha tĩnh. Pha tĩnh trì hoãn sự di chuyển của các thành phần trong mẫu. Khi các thành phần này di chuyển qua hệ thống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ được tách khỏi nhau theo thời gian, giống như các vận động viên chạy maratông. Một cách lý tưởng, mỗi thành phần đi qua hệ thống trong một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là thời gian lưu. Trong kĩ thuật sắc ký, hỗn hợp được chuyên chở trong chất lỏng hoặc khí và các thành phần của nó được tách ra do sự phân bố khác nhau của các chất tan khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hay lỏng. Nhiều kĩ thuật khác nhau đã được dùng để phân tích hợp chất phức tạp dựa trên ái tính khác nhau của các chất trong môi trường động khí hoặc lỏng và đối với môi trường hấp phụ tĩnh mà chúng di chuyển qua, như giấy, gelatin hay gel magie silicate. Sắc ký phân tích được dùng để xác định danh tính và nồng độ các phân tử trong hỗn hợp. Sắc ký tinh chế được dùng để tinh chế các chất có trong hỗn hợp.

Nội dung tiết học

4.4 Thu nhận protein

4.4.3 Phương pháp sắc kí

4.4.3.2 Phương pháp sắc kí trao đổi ion

 Dựa vào điện tích thực của protein tại một điểm pH nhất định

Nguyên tắc

 Tương tác giữa protein mang điện với các hạt nhựa trao đổi ion

 Tách giải bằng cách tăng nồng độ của ion trong pha động

Phương pháp sắc kí trao đổi ion

Nguyên tắc Mô hình sắc kí trao đổi ion

Phương pháp sắc kí trao đổi ion

Nguyên tắc Tương tác protein – nhựa trao đổi ion

(a) Những hạt mang điện tích

dương sẽ trao đổi ion âm với

dung dịch đệm Protein tích điện

âm cũng trao đổi ion dương

tương tác với nó.

b)protein thay thế những ion âm tương tác với hạt, như hạt thay thế những ion dương tương tác với protein.

Phương pháp sắc kí trao đổi ion

Các phương pháp

Phương pháp sắc kí trao đổi ion

- Sắc kí trao đổi ion âm

 Nhựa trao đổi mang điện tích âm: thường

sử dụng cột diethylaminoethyl-cellulose

(DEAE-cellulose)

Các phương pháp

 Tương tác với protein mang điện tích

dương

 Tách giải bằng cách tăng nồng độ của ion trong pha động, ion dương (Na+)sẽ thay thế phân tử protein

Sắc kí trao đổi ion dương

Phương pháp sắc kí trao đổi ion

 Nhựa trao đổi mang điện tích dương:

thường sử dụng cột carboxymethyl-cellulose (CM-cellulose)

Các phương pháp

 Tương tác với protein mang điện tích âm

 Tách giải bằng cách tăng nồng độ của ion trong pha động, ion âm trong dung dịch(Cl-)

sẽ thay thế phân tử protein

Sắc kí trao đổi ion âm

Phương pháp sắc kí trao đổi ion

 Thực hiện ở pH thích hợp.

Các lưu ý

 Nồng độ ion trong dung dịch đệm

 Có thể sử dụng biến thiên pH (gradient pH) hoặc biến thiên nồng độ ion (gradient nồng

độ ion) để đạt được kết quả phân tách protein tốt nhất

Phương pháp sắc kí trao đổi ion