Atenție: această pagină este o traducere a acestei pagini inițial în engleză. Vă rugăm să rețineți, deoarece traducerile sunt generate de mașini, nu că toate traducerile vor fi perfecte. Acest site web și paginile sale sunt destinate citirii în limba engleză. Orice traducere a acestui site web și a paginilor sale web poate fi imprecisă și inexactă în totalitate sau parțial. Această traducere este oferită ca o comoditate.

știri-medical

Cromatografia cu schimb de ioni (IEX) este o tehnică utilizată în mod obișnuit în purificarea biomoleculelor. Aceasta implică separarea moleculelor pe baza sarcinii lor.

Această tehnică exploatează acțiunea reciprocă dintre moleculele încărcate într-o probă și fragmentele încărcate opus în faza de hârtie a matricei de cromatografie. Acest tip de separare este dificil folosind alte tehnici, deoarece sarcina este ușor de manipulat de pH-ul tamponului utilizat.

Sunt posibile două tipuri de separare a schimbului de ioni - schimb de cationi și schimb de anioni. În schimbul de anioni, faza staționară - încărcată în timp ce în schimbul de cationi este negativă - este încărcată pozitiv.

Principiul cromatografiei cu schimb de ioni

Cromatografia IEX este utilizată în separarea biomoleculelor încărcate. Eșantionul brut care conține moleculele încărcate este utilizat ca fază lichidă. Pe măsură ce trece prin coloana de cromatografie, moleculele se leagă de siturile încărcate opuse în faza staționară.

Moleculele separate pe baza sarcinii lor sunt spălate folosind o soluție cu putere ionică variabilă. Trecând o astfel de soluție prin coloană, are loc separarea foarte selectivă a moleculelor în funcție de diferitele sarcini ale acestora.

Tehnica

Pașii cheie în procedura de cromatografie cu schimb de ioni sunt enumerați mai jos:

  • O probă impură de proteină este încărcată pe coloana de cromatografie cu schimb de ioni la un pH specificat.
  • Proteinele încărcate se vor lega de grupurile funcționale opuse încărcate pe rășină
  • Un gradient de sare este utilizat pentru a clăti proteinele separate. La concentrații scăzute de sare, proteinele cu puține grupuri încărcate sunt spălate și la concentrații mai mari de sare, proteinele cu mai multe grupuri încărcate sunt spălate.
  • Proteinele și impuritățile nedorite sunt îndepărtate prin spălarea coloanei.

Un gradient de pH poate fi de asemenea aplicat pentru clătirea proteinelor individuale pe baza punctului lor izoelectric (pI), adică a punctului în care aminoacizii dintr-o proteină poartă sarcină neutră și, prin urmare, nu migrează într-un câmp electric. Deoarece aminoacizii sunt compoziții ionice ale zwitter conțin grupuri care au sarcini pozitive și negative. În funcție de pH-ul mediului, proteinele au o sarcină pozitivă, negativă sau nimic. În punctul lor izoelectric, ele nu vor interacționa cu jumătățile încărcate în rășina coloanei și, prin urmare, nu sunt spălate. Un gradient de pH scăzut poate fi utilizat pentru a clăti proteinele folosind o rășină schimbătoare de anioni și un gradient de pH crescător poate fi utilizat pentru a clăti proteinele din rășini schimbătoare de cationi. Acest lucru se datorează faptului că creșterea pH-ului tampon al fazei mobile face proteina mai puțin protonată (mai puțin încărcată pozitiv), astfel încât nu poate forma o interacțiune ionică cu o rășină încărcată negativ, permițând eluarea acesteia. În schimb, scăderea pH-ului fazei mobile va face ca molecula să fie protonată (mai puțin încărcată negativ_, permițând eluarea acesteia).

Selectarea rășinii în cromatografia cu schimb de ioni

Rășinile schimbătoare de ioni au grupe funcționale pozitive sau negative - încărcate covalent atașate la o matrice solidă. Matricile sunt realizate în general din celuloză, polistiren, agaroză și poliacrilamidă. Unii dintre factorii care afectează alegerea rășinii sunt schimbătorul de cationi sau anioni, fluxul, schimbătorul de ioni slab sau puternic, dimensiunea particulelor de rășină și capacitatea de legare. Stabilitatea proteinei de interes dictează selectarea unui schimbător de anioni sau cationi - orice schimbător poate fi utilizat dacă stabilitatea nu prezintă niciun interes.

Utilizările cromatografiei cu schimb de ioni

Schimbul de ioni este cea mai utilizată metodă cromatografică pentru separarea și purificarea biomoleculelor încărcate, cum ar fi polipeptide, proteine, polinucleotide și acizi nucleici. Aplicabilitatea sa dispersată, capacitatea și simplitatea ridicate și rezoluția ridicată sunt motivele cheie ale succesului său ca metodă de separare. Cromatografia cu schimb de ioni este utilizată pe scară largă în diverse aplicații industriale, dintre care unele sunt după cum urmează:

  • Separarea și purificarea componentelor sanguine, cum ar fi albumina, factorii de creștere recombinați și enzimele.
  • Biotehnologie - utilizări analitice precum controlul calității și controlul procesului operațional
  • Cercetări alimentare și clinice - studierea soiurilor de grâu și corelația proteinuriei cu diferite boli de rinichi.
  • Fermentare - rășinile schimbătoare de cationi sunt utilizate pentru a monitoriza procesul de fermentare în timpul producției de ß-galactozidază.

Referințe

Lecturi suplimentare

Susha cheriyedath

Susha are o diplomă de licență în chimie și un master în biochimie de la Universitatea din Calicut, India. A avut întotdeauna un interes deosebit pentru științele medicale și ale sănătății. Ca parte a masteratului, sa specializat în biochimie, cu accent pe microbiologie, fiziologie, biotehnologie și nutriție. În timpul liber, îi place să gătească o furtună în bucătărie cu experimentele sale de copt super-dezordonate.

Citații

Vă rugăm să utilizați unul dintre următoarele formate pentru a cita acest articol în eseu, lucrare sau raport:

Cheriyedath, Susha. (2018, 23 august). Cum funcționează cromatografia cu schimb de ioni? Știri-Medical. Adus pe 11 ianuarie 2021 de pe https://www.news-medical.net/life-sciences/How-Does-Ion-Exchange-Chromatography-Work.aspx.

Cheriyedath, Susha. „Cum funcționează cromatografia cu schimb de ioni?”. Știri-Medical. 11 ianuarie 2021. .

Cheriyedath, Susha. „Cum funcționează cromatografia cu schimb de ioni?”. Știri-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/How-Does-Ion-Exchange-Chromatography-Work.aspx. (accesat la 11 ianuarie 2021).

Cheriyedath, Susha. 2018. Cum funcționează cromatografia cu schimb de ioni?. News-Medical, vizualizat la 07 ianuarie 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/How-Does-Ion-Exchange-Chromatography-Work.aspx.

News-Medical.Net furnizează acest serviciu de informații medicale în conformitate cu acești termeni și condiții. Vă rugăm să rețineți că informațiile medicale găsite pe acest site web sunt concepute pentru a sprijini, nu pentru a înlocui relația dintre pacient și medic/medic și sfaturile medicale pe care le pot oferi.

News-Medical.net - Un site AZoNetwork