イオン交換クロマトグラフィー：手順、原理 - 化学

イオン交換クロマトグラフィーは、極性を示すイオンや分子種の分離を生成するためにクロマトグラフィーの原則に基づいて分析技術です。これは、これらの物質が別の呼ばれるイオン交換体とどのように関連しているかという前提に基づいています。

この意味で、電荷を持つ物質は、イオン置換によって分泌されます。1つ以上のイオン種は、電荷が等しいという事実により、交換によって流体から固体に移動します。

これらのイオン種は、イオン交換を促進する静電相互作用を通じて表面にある官能基に結合します。さらに、イオン分離の有効性は、物質交換の速度と2つの相の間の平衡に依存します。つまり、この転送に基づいています。

処理する

イオン交換クロマトグラフィープロセスを開始する前に、分離を最適化し、より良い結果を得ることができる特定の重要な要素を考慮する必要があります。

これらの要素には、検体の量、サンプルの分子量または分子量、および検体を構成する種の電荷が含まれます。

これらの要因は、とりわけ、固定相、カラムサイズ、マトリックスの細孔寸法などのクロマトグラフィーパラメーターを決定するために不可欠です。

イオン交換クロマトグラフィーには2つのタイプがあります。1つは陽イオン置換を含み、もう1つは陰イオン置換を含みます。

1つ目は、移動相（分離するサンプルを構成する）には正の電荷を持つイオンがあり、固定相には負の電荷を持つイオンがあります。

この場合、正に帯電した種はイオン強度に応じて固定相に引き付けられ、これはクロマトグラムに示される保持時間に反映されます。

同様に、陰イオン移動を伴うクロマトグラフィーでは、移動相には負に帯電したイオンがあり、固定相には正に帯電したイオンがあります。

言い換えれば、固定相が正の電荷を持っている場合、それは陰イオン種の分離に使用され、この相が本質的に陰イオンである場合、サンプルに存在する陽イオン種の分離に使用されます。

電荷を示し、水への溶解性を示す化合物（アミノ酸、小さなヌクレオチド、ペプチド、大きなタンパク質など）の場合、これらは反対の電荷を示すフラグメントと結合し、相とのイオン結合を生成します溶けない文房具。

固定相が平衡状態にあると、イオン化の影響を受けやすい官能基が存在します。この官能基では、サンプル中の対象物質が分離および定量化され、カラムに沿って移動すると同時に結合できます。クロマトグラフィー。

その後、結合した種を溶出し、溶出物質を使用して収集することができます。この物質は、陽イオンと陰イオンの要素で構成されており、カラム全体のイオン濃度を高めたり、pH特性を変化させたりします。

要約すると、最初にイオンを交換できる種が対イオンで正に表面荷電され、次に分泌されるイオンの結合が起こります。溶出プロセスが開始されると、弱く結合したイオン種が脱離します。

この後、より強い結合を持つイオン種も脱離します。最後に、再生が行われ、最初に介入する緩衝化種でカラムを洗浄することにより、初期状態が再構成される可能性があります。

イオン交換クロマトグラフィーは、分析対象物に存在する電荷を示す種が、静電引力のおかげで、それらが温度とpHの特定の条件。

この分離は、溶液中に見られるイオンと、イオン性を有する置換樹脂物質中に見られるイオンとの間のイオン種の可逆的な交換によって引き起こされます。

このように、サンプル中の化合物の分離に使用されるプロセスは、上記の陰イオンおよび陽イオン交換体の原理に従って、使用される樹脂のタイプに左右されます。

対象のイオンが樹脂状物質にトラップされるため、残りのイオン種が溶出するまで、クロマトグラフィーカラムが流れる可能性があります。

続いて、樹脂にトラップされたイオン種は流れますが、カラムに沿って反応性の高い移動相によって輸送されます。

このタイプのクロマトグラフィーでは、イオン交換により物質の分離が行われるため、次のような多くの用途と用途があります。

-ヌクレオチド、炭水化物、タンパク質などの物質で構成される有機性の化合物の組み合わせを含むサンプルの分離と精製。

-水処理、および溶液の脱イオン化と軟化（繊維産業で使用）の品質管理、およびマグネシウムとカルシウムの分離。

-製薬業界における、血液および尿中に存在する薬物、酵素、代謝産物、およびアルカリ性または酸性の挙動を示すその他の物質の分離および精製。

-高純度の化合物を得ることが望まれる溶液および物質の脱塩。

-後に他の分析の対象となるサンプルの予備的分離を得るために、分離されるサンプル中の特定の化合物の分離。

同様に、この分析方法は、石油化学、湿式冶金、製薬、繊維、食品および飲料、半導体産業など、さまざまな分野で広く使用されています。