کروماتوگرافی تعویض یونی

کروماتوگرافی

کروماتوگرافی به یک سری تکنیک های جداسازی گویند که در آنها مولکول ها میان دو فاز (فاز ثابت و فازمتحرک) از یکدیگر جدا می شوند. مولکول هایی که تمایل بالایی به فاز ثابت دارند، نسبت به آنهایی که به فاز متحرک تمایل نشان میدهند با سرعت کمتری حرکت می کنند. فاز ثابت در کروماتوگرافی بستر خلل و فرج داری است که درون ستون قرار گرفته و فاز متحرک محلول شستشو است که از بالای ستون به درون آن پمپ می شود. براساس اینکه فاز متحرک مایع یا گاز باشد انواع کروماتوگرافی های مایع و گازی وجود خواهد داشت. 

کروماتوگرافی تعویض یونی (IEC)

این روش براساس تفاوت بار سطحی در پروتئین ها آن ها را از یکدیگر جدا می کند. تخلیص بر پایه یک میانکنش برگشت پذیر بین یک پروتئین باردار و یک بستر یا لیگاند با بار مخالف (برهمکنش های یونی) است.

در این روش پروتئین هایی که خالص می شوند رقیق نمی شوند (برعکس روش ژل فیلتراسیون). تعویض کننده های یونی بسترهایی هستند که در آنها گروه های اسیدی و یا قلیایی متعددی وجود دارد. تعویض کننده های یونی قلیایی شامل گروه های با بار مثبت اند که تعویض کننده آنیونی نامیده میشوند. تعویض کننده های کاتیونی حامل گروه های با بار منفی اند که گروه های با بار مثبت را جذب می کنند .

بار سطحی پروتئین ها به pH محیط بستگی دارد. زمانیکه pH بالاتر از نقطه ایزوالکتریک پروتئین (pl) است، پروتئین هدف بار منفی دارد و قادر به اتصال به یک لیگاند با بار مثبت (تعویض کننده آنیونی با بار مثبت) می باشد. زمانیکه pH پائین تر از نقطه ایزوالکتریک باشد پروتئین هدف بار مثبت پیدا می کند و  قادر به اتصال به یک تعویض کننده کاتیونی با بار منفی خواهد بود.

کروماتوگرافی تعویض کاتیونی و آنیونی :

شایان ذکر است که هرچه pH محلول فاصله بیشتری از pl پروتئین داشته باشد اتصال پروتئین به بستر محکم تر صورت می گیرد. به دلیل اینکه اتصالات الکتروستاتیک در قدرت یونی پائین انجام می شوند لذا اولین مرحله (یعنی اتصال) در این روش در قدرت های یونی پائین صورت خواهد گرفت، سپس شرایط تغییر کرده و ترکیبات متصل شده با افزایش قدرت یونی- افزایش غلظت نمک یا تغییر pH – که بصورت گرادیان یا مرحله به مرحله اعمال می شود از ستون شسته و جدا می شوند. در این روش معمولا پروتئین هدف به ستون متصل می شود امادر صورت لزوم میتوان ناخالصی ها را هم به متون متصل کرد و پروتئین هدف را در همان مرحله اول جداسازی کرد. شایان ذکر است که این روش معمولاً جزء روش های میانی در پروسه تخلیص پروتئین می باشد. 

[fvplayer src=”https://biotecher.ir/wp-content/uploads/2017/12/The-Principle-of-Ion-Exchange-Chromatography.mp4″]

نویسنده : سعید کارگر