Ionebytterkromatografi er basert på bytte av ioner mellom en ladd stasjonærfase og ioner med motsatt ladning i mobile fasen.
Avhengig av forholdene er løsningene enten positiv ladd (kation) eller negativ ladd (anion). De blir skilt avhengig av forskjellen på deres ioneladning eller størrelsen på ioneladningen.
Prinsipp
Som stasjonærfase i ionebytterkromatografi brukes en ionebytter, som består av et uløselig, polymert materiale. Dette materialet inneholder ioniske grupper som er knyttet til ioner med motsatt ladning (motioner) på grunn av elektrostatisk tiltrekning mellom dem. Motionene kan byttes ut med andre ioner fra mobilfase og prøve. Når en ionebytter har kationer som motioner, kalles det en kationbytter, og denne benyttes til å separere kationer. Er det anioner som er motionene, kalles det en anionbytter som benyttes til å separere anioner. Ulike grader av den elektrostatiske tiltrekningen (affiniteten) til stasjonære fasens ioniske grupper, er det som gjør at seperasjon er mulig. Den mobile fasen består vanligvis av vandige løsninger av salter, syrer eller baser.
Det kan både benyttes instrumentelle og manuelle metoder i ionebytterkromatografi. Ved manuelle metoder benyttes kolonner eller tynnsjiktplater, mens HPLC kan benyttes som instrumentell metode.
Ionebytterkromatografi kan brukes i mange kliniske analyser, blant annet separasjon av aminosyrer, peptider, proteiner, nukleotider, oligonukleotider og nukleinsyrer. Andre viktige bruksområder for ionebytterkromatografi er til å skille og tjene uorganisk ioner fra væsker.
Eksempel på hvordan ionebyttekromatografi kan foregå
En ionebytter består av et bæremateriale (matrix) som er kovalent bundet en ionisk (ioniserbar) gruppe til fast-ionet. Til dette kovalente bundne fast-ionet er det elektrostatisk bundet et mot-ion av motsatt ladning. Dette utgjør den stasjonære fasen. Motionet kan byttes ut mot andre ioner (fra prøven). Mobilfasen er vanligvis vannløsninger av salter, syrer eller baser.
Figur 1: Na+ og Ca2+ ionebytterkromatografi.
Eksempelet følger massevirkningsloven, som vil si at det ionet det er mest av utkonkurerer den andre, pluss elektronegativitet. H+ bytter plass med Na+, Ca2+ og omvendt ved endring av pH.
Figur 2: Eksempler på separsjonsmekanismer brukt i kromatografi (bilde tatt fra Burtis, C. A., Ashwood, E. R., Bruns, D. E., (2008). Tietz Fundamentals of CLINICAL CHEMISTRY, Sixth Edition. Saunders
side 114)
Referanser
- Randi Utne Holt, Kromatografi 2.bio, Med tek 2 (BIO273H) 2010.
- Burtis, C. A., Ashwood, E. R., Bruns, D. E., (2008). Tietz Fundamentals of CLINICAL CHEMISTRY, Sixth Edition. Saunders side 114.
- http://snl.no/kromatografi