Ionenaustauschchromatographie (IEC)

Ionenaustauschchromatographie (IEC)

Die N- und S-Enden des Magneten ziehen sich gegenseitig an, während sich N und N oder S- und S-Ende gegenseitig aufheben. Bei der Elektronik tritt ein ähnliches Phänomen auf: Positive Ladung und negative Ladung ziehen sich an, positive und positive oder negative und negative Ladungen heben sich auf. Wenn Verbindungen dissoziieren und zu Ionen werden, haben sie elektronische Ladungen. Ein positives Ion wird als Kation und ein negatives Ion als Anion bezeichnet.

Der Ionenaustauschmodus verwendet ionische Anziehungs- und Abstoßungskräfte. Der Unterschied zum Magneten besteht darin, dass das N-Ende des Magneten immer N ist, aber ein molekulares Ion wie ein Protein kann je nach Umgebungsbedingungen (mobile Phase) ein Anion oder ein Kation sein. Durch die Änderung der elektronischen Eigenschaften der mobilen Phase ändert sich auch die elektronische Ladung jeder Komponente in der Probe. Sie können von Kation zu Anion (oder umgekehrt) wechseln und dies erzeugt die Wechselwirkung zwischen der Komponente und dem gepackten Gel. Einmal kann es Anziehung und ein anderes Mal Abstoßung verursachen. Da die Komponenten, die eine Abstoßung erfahren, aus der Säule eluiert werden (und Anziehung eine Retention verursacht), wird jede Komponente basierend auf ihrer Ionenstärke getrennt.

Es ist üblich, die mobile Phase während einer Analyse für den Ionenaustauschmodus zu ändern. Ein solches Verfahren (Ändern der mobilen Phase) wird als Gradientenverfahren bezeichnet. Die am häufigsten verwendete Methode zur Gradientenelution besteht darin, zwei mobile Phasen herzustellen und das Verhältnis von zwei Lösungsmitteln im Laufe der Zeit zu ändern. Im Gegensatz zur Gradientenmethode verwendet die Methode während des gesamten Laufs ein einziges Lösungsmittel, was als isokratische Methode bezeichnet wird.

Gepacktes Gel für Ionenaustauschersäulen wird entweder mit funktionellen Anionen- oder Kationengruppen modifiziert. Üblicherweise verwendete funktionelle Gruppen sind die folgenden.

Quartäres Ammonium (QA) : Starker Anionenaustauscher

Diethylaminoethyl (DEAE) : Schwacher Anionenaustauscher

Sulfopropyl (SP) : Starker Kationenaustauscher

Carboxylmethyl (CM) : Schwacher Kationenaustauscher

Im Allgemeinen verwendete Gele sind poröse Gele (mit Poren auf der Oberfläche). Für das Ionenaustauschgel wird jedoch manchmal ein Gel mit kleiner Größe (2,7 um) ohne Poren verwendet. Gele ohne Poren werden als nicht poröses Gel bezeichnet und eignen sich für eine schnelle Analyse. Für Ionenaustauschersäulen werden sowohl polymerbasierte als auch silikatische Säulen verwendet. Obwohl im Gegensatz zu RP-Säulen, die hauptsächlich Kieselsäurebasis verwenden, Ionenaustauschersäulen manchmal die Verwendung von Alkalibedingungen erfordern, ist die Bedeutung von Materialien auf Polymerbasis bei Ionenaustauschersäulen höher als bei RP-Säulen. Shodex IEC-Säulen bestehen aus Polyhydroxymethacrylat oder Polyvinylalkohol. Der Ionenaustausch wird häufig im biochemischen Bereich wie der Trennung von Protein, Peptid und Nukleinsäuren verwendet.