Diferència clau: paper vs capa fina vs cromatografia en columna
La cromatografia en paper, la cromatografia en capa fina i la cromatografia en columna són tres tipus de tècniques cromatogràfiques. La diferència clau entre la cromatografia en paper, la cromatografia en capa fina i la cromatografia en columna es basa en el tipus de fase estacionària utilitzada en la tècnica de cromatografia. La cromatografia en paper utilitza un paper de cel·lulosa com a fase estacionària, la cromatografia en capa fina utilitza alúmina o gel de sílice com a fase estacionària, mentre que la cromatografia en columna utilitza una columna empaquetada amb un material de matriu adequat com a fase estacionària.
En el procés de separació i identificació de biomolècules com proteïnes i hidrats de carboni, la cromatografia és una tècnica biofísica important utilitzada. La cromatografia separa els compostos en funció de la seva solubilitat, mida i càrrega. A partir del mecanisme de separació, la cromatografia utilitza mecanismes com l'intercanvi iònic, l'absorció, la partició i l'exclusió de mida i hi ha tres tècniques cromatogràfiques; és a dir, cromatografia de paper, capa fina i columna. La cromatografia en paper es basa en l'adsorció sòlid-líquid i la solubilitat del compost, i utilitza un paper de cel·lulosa com a fase estacionària. La cromatografia en capa fina es basa en l'adsorció sòlid-líquid de molècules. Té una fase estacionària que normalment està feta d'alúmina o gel de sílice i la fase mòbil que és el dissolvent. La cromatografia en columna utilitza una columna plena d'una matriu que s'utilitza per separar molècules en funció principalment de la seva mida, afinitat o càrrega.
Què és la cromatografia de paper?
La cromatografia en paper és el tipus de cromatografia més senzill que s'utilitza i no s'utilitza per a investigacions exhaustives. S'utilitza principalment als laboratoris d'estudiants per identificar biomolècules com els aminoàcids i els hidrats de carboni presents en les mescles. La cromatografia en paper utilitza una fase estacionària que es fa amb paper de cel·lulosa o paper de filtre Whatman i una fase mòbil que es prepara habitualment amb dissolvents orgànics com n-butanol, etc. La fase estacionària està saturada amb aigua, fent que la fase estacionària sigui líquida. Així, quan es detecten els compostos i es deixen córrer en presència de la fase mòbil, en funció de la solubilitat dels compostos, es separen. Així, després del desenvolupament del cromatograma, es pot fer una tinció per determinar la durada de cada compost. D'aquesta manera es pot calcular el factor de retenció.
Figura 01: cromatografia en paper
La cromatografia en paper es pot classificar a més com a cromatografia en paper ascendent i cromatografia en paper descendent en funció de la direcció del dissolvent en funcionament.
Què és la cromatografia en capa fina?
La cromatografia en capa fina o TLC és una tècnica que s'utilitza habitualment per identificar diferents aminoàcids presents en una mescla o per a la identificació de proteïnes. La tècnica de separació es basa en l'adsorció sòlid-líquid. Durant la cromatografia en capa fina, s'utilitza una placa feta d'alúmina o gel de sílice com a fase estacionària. La barreja de dissolvents varia segons el requisit i pot utilitzar diferents combinacions de compostos orgànics com n-butanol, àcid acètic i aigua per preparar el dissolvent. Els compostos a separar es taquen a la placa i es submergeixen a la barreja de dissolvents. Una vegada que el dissolvent viatja cap amunt en funció de l'acció capil·lar donada per la placa, els compostos tacats a la placa també es mouen en funció de la seva solubilitat en el dissolvent.
Figura 02: cromatografia en capa fina
La detecció de les taques després del cromatograma es realitza mitjançant diferents procediments de tinció. Alguns utilitzen la tinció de ninhidrina que és un mètode bastant tòxic de tinció. Els cromatogrames moderns de capa fina utilitzen tècniques de fluorescència per veure el cromatograma després de l'execució. En funció de les distàncies que hagi recorregut, es pot calcular el temps de retenció de cada compost. Això es pot utilitzar per identificar el tipus de compost separat en funció de la mescla utilitzada. La TLC s'utilitza principalment per identificar aminoàcids en una barreja de proteïnes i també per separar diferents tipus de monosacàrids presents en una mescla.
Què és la cromatografia de columnes?
La cromatografia en columna és un terme ampli que s'utilitza per descriure molts tipus de tècniques de cromatografia que utilitzen el mètode de separació basat en columna. En la cromatografia en columna, s'utilitza una columna física amb un material d'embalatge per separar els compostos. La separació es pot basar en diferents propietats físiques que presenten els compostos. Aquestes propietats poden ser la càrrega, la mida, la conformació 3D i la capacitat d'unió, etc. Així, la columna empaquetada amb el material de la matriu actua com a fase estacionària i el tampó de rentat aplicat a la columna actua com a fase mòbil.
Si les molècules es separen en funció de la mida, el material d'embalatge s'empaqueta de manera que deixi porus perquè els compostos puguin viatjar. Així, les molècules més grans que no poden fluir pels porus s'elueixen primer, mentre que les molècules més petites triguen molt més temps a eluir-se.
Figura 03: cromatografia de columnes
Si les molècules es separen en funció de la seva càrrega, la fase estacionària contindrà un intercanviador d'anions o catiònics al qual els compostos seran atrets en funció de la seva càrrega. Així, durant l'etapa de rentat, els compostos no units seran eluïts. Després d'afegir el tampó d'elució, els compostos carregats lligats seran eluïts. La detecció d'aquests eluents es basa principalment en tècniques espectrofotomètriques.
Quines similituds hi ha entre la cromatografia de capa fina de paper i la cromatografia en columna?
- Tot el paper de cromatografia en capa fina i columna s'utilitzen tres tècniques per a la separació de biomolècules com ara aminoàcids, proteïnes i hidrats de carboni.
- Les tècniques de cromatografia de columna i capa fina de paper tenen una fase mòbil i una fase estacionària.
- Les tècniques de cromatografia en columna i capa fina de paper utilitzen mecanismes biofísics per a la separació.
Quina diferència hi ha entre la cromatografia de capa fina de paper i la cromatografia en columna?
Paper contra capa fina i cromatografia en columna |
|
| Cromatografia en paper | La cromatografia en paper és una tècnica cromatogràfica que s'utilitza per separar compostos en funció de l'adsorció líquid-líquid i la solubilitat del compost. Utilitza un paper de cel·lulosa com a fase estacionària. |
| Cromatografia de capa fina | La cromatografia en capa fina és una altra tècnica cromatogràfica basada en l'adsorció sòlid-líquid de molècules. Té una fase estacionària feta d'alúmina o gel de sílice i un dissolvent com a fase mòbil, que és el dissolvent. |
| Cromatografia de columnes | La cromatografia en columna utilitza una columna plena d'una matriu que s'utilitza per separar molècules en funció principalment de la seva mida, afinitat o càrrega. |
| Fase estacionària | |
| Cromatografia en paper | El paper fet de nitrocel·lulosa de Whatman s'utilitza com a fase estacionària en la cromatografia de paper. |
| Cromatografia de capa fina | L'alúmina o el gel de sílice s'utilitzen com a fase estacionària de la cromatografia en capa fina. |
| Cromatografia de columnes | A la cromatografia de columna s'utilitza una columna empaquetada amb material d'embalatge adequat com a fase estacionària. |
| Fase mòbil | |
| Cromatografia en paper | El dissolvent corrent és la fase mòbil de la cromatografia en paper. |
| Cromatografia de capa fina | El dissolvent corrent és la fase mòbil de la cromatografia en capa fina. |
| Cromatografia de columnes | El tampó de rentat és la fase mòbil de la cromatografia de columna. |
| Mecanismes utilitzats per a la separació | |
| Cromatografia en paper | La cromatografia en paper es basa en l'absorció sòlid-líquid. |
| Cromatografia de capa fina | La cromatografia en capa fina es basa en l'absorció sòlid-líquid. |
| Cromatografia de columnes | La cromatografia de columnes es basa en l'exclusió de la mida, la càrrega i la forma. |
| Tampó d'elució | |
| Cromatografia en paper | No requereix la cromatografia en paper. |
| Cromatografia de capa fina | No és necessari per a la cromatografia en capa fina. |
| Cromatografia de columnes | Requerit a la cromatografia de columnes. |
| Detecció | |
| Cromatografia en paper | Tinció i determinant el factor de retenció. |
| Cromatografia de capa fina | Tinció i determinant el factor de retenció. |
| Cromatografia de columnes | Determinació espectrofotomètrica. |
Resum: capa fina de paper i cromatografia en columna
La cromatografia en paper, la TLC i la cromatografia en columna són tècniques de separació utilitzades per separar biomolècules com proteïnes, aminoàcids i hidrats de carboni (principalment monosacàrids). La cromatografia en paper utilitza un paper de cel·lulosa com a fase estacionària i el mecanisme de separació es basa en l'adsorció sòlid-líquid. La TLC també utilitza mecanismes d'adsorció sòlid-líquid. Les molècules es separen en la fase estacionària, en funció de la seva solubilitat en la fase mòbil. La cromatografia en columna utilitza propietats físiques com ara la mida, la forma, la càrrega i el pes molecular del compost per separar-se. La columna empaquetada amb el material de la matriu actua com a fase estacionària, mentre que el tampó de rentat actua com a fase dissolvent. Aquesta és la diferència entre una capa fina de paper i una cromatografia en columna.
