İçeriğe atla

Ayrıştırma kromatografisi

Ayrıştırma kromatografisi teorisi ve pratiği, 1940'larda Archer Martin ve Richard Laurence Millington Synge'nin çalışmaları ve yayınları aracılığıyla tanıtıldı.[1] Kimyasal bileşiklerin karışımlarının, hareketli bir faz (kolon kromatografisi) ile taşınan katı bir sabit faz içeren bir kolondan geçirilerek ayrılması işlemi o zamanlar iyi biliniyordu.[2] Kromatografik ayırmanın, bileşiklerin katı bir ortama yapıştığı ve kolondan bir çözücü, çözücüler karışımı veya çözücü gradyanı ile yıkandığı bir adsorpsiyon işlemiyle meydana geldiği kabul edildi. Bunun aksine, Martin ve Synge, bileşiklerin ayırma hunisi sıvı-sıvı ayırma dinamiğine benzer iki sıvı faz arasında bölündüğü bir kromatografik ayırma işlemi geliştirdi ve açıkladı. Bu, hem teoride hem de pratikte adsorpsiyon kromatografisinden önemli bir sapmaydı.[3]

Sıvı-sıvı ayırmada bir bileşik, denge koşulları altında iki karışmayan sıvı faz arasında dağıtılır.[4] Martin ve Synge başlangıçta, ayırıcı huniler olarak işlev gören seri olarak bağlanmış cam kaplarla sıralı bir sıvı-sıvı ekstraksiyonu gerçekleştirmek için bir yöntem geliştirmeye çalıştılar.[1] İlk çalışmalarını sunan ufuk açıcı makale, amino asitlerin su ve kloroform fazları arasında bölünmesine izin veren oldukça karmaşık bir aracı tanımladı. İşlem, "karşı akım sıvı-sıvı ekstraksiyonu" olarak adlandırıldı.[5] Martin ve Synge, bu tekniğin teorisini Randall ve Longtin tarafından açıklanan sürekli ayrımsal damıtmaya referansla açıkladılar.[6] Bu yaklaşımın çok külfetli olduğu düşünüldüğünden, durağan faz olarak silika jel üzerine su absorbe etme ve mobil faz olarak kloroform gibi bir çözücü kullanma yöntemi geliştirdiler.[7] Bu çalışma 1941'de "iki sıvı faz kullanan yeni bir kromatogram formu" olarak yayınlandı.[8] Makale, hem bir bileşiğin bölme katsayısı açısından teoriyi hem de prosesin, su: kloroform: n-bütanol çözücü karışımı ile yıkanmış su emdirilmiş bir silika kolonunda amino asitlerin ayrılmasına uygulanmasını açıklamaktadır.

Ayırma metodolojisi üzerindeki etkisi

Martin ve Synge'nin daha önce anlatılan çalışması, önceden bilinen kolon kromatografisinin geliştirilmesini etkiledi ve karşı akım dağılımı,[9] kağıt kromatografisi ve daha yaygın olarak gaz kromatografisi olarak bilinen gaz-sıvı kromatografisi gibi yeni kromatografi biçimlerine ilham verdi. Silika jel sabit fazının modifikasyonu, ayırma özelliklerini etkilemek için sabit fazları modifiye etmenin birçok yaratıcı yoluna yol açtı. En dikkate değer değişiklik, alkan fonksiyonel gruplarının, ters fazlı ortam üretmek için silika jele kimyasal olarak bağlanmasıydı.[10] Martin ve Synge'nin iki serbest akışlı sıvı fazı kullanacak bir enstrüman tasarlarken karşılaştığı asıl sorun Lyman C. Craig tarafından 1944'te çözüldü ve birçok önemli keşif için ticari karşı akım dağıtım enstrümanları kullanıldı.[11] Kağıt kromatografisinin tanıtımı, ince tabaka kromatografisine yol açan önemli bir analitik teknikti.[12] Son olarak, modern analitik kimyada temel bir teknik olan gaz-sıvı kromatografisi, Martin tarafından 1952'de A.T.James ve G.Howard Smith ile birlikte tanımlandı.[13]

Kaynakça

  1. ^ a b Ettre, Leslie S. (2001). "The Birth of Partition Chromatography" (PDF). LCGC. 19 (5): 506-512. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Şubat 2016. 
  2. ^ Pakhomov, V. P. (2003). "Chromatography in Pharmaceutical Chemistry (100 Years of the Discovery of Chromatography by M. S. Tswett)". Pharmaceutical Chemistry Journal. 37 (8): 451-452. doi:10.1023/A:1027324501053. 
  3. ^ Chromatography: a century of discovery 1900-2000: the bridge to the sciences/technology. Journal of Chromatography Library (1.1diğerleri=Charles W. Gehrke, Robert L. Wixom, Ernst Bayer (eds.) bas.). Amsterdam ; New York: Elsevier Science, Ltd. 2001. ISBN 978-0-444-50114-1. 
  4. ^ Schindler, Hans (1957). "Notes on the history of the separatory funnel". Journal of Chemical Education. 34 (11): 528. doi:10.1021/ed034p528. 
  5. ^ Martin, A J P; Synge, R L M (1941). "Separation of the higher monoamino-acids by counter-current liquid-liquid extraction: the amino-acid composition of wool". Biochemical Journal. 35 (1–2): 91-121. doi:10.1042/bj0350091. PMC 1265473 $2. PMID 16747393. 
  6. ^ Randall, Merle; Longtin, Bruce (1938). "Separation Processes: General Method of Analysis". Industrial & Engineering Chemistry. 30 (9): 1063-1067. doi:10.1021/ie50345a028. 
  7. ^ Whelan, William J. (2001). "Partition Chromatography Revisited". IUBMB Life. 51 (5): 329-330. doi:10.1080/152165401317190851. 
  8. ^ Martin, A J P; Synge, R L M (1941). "A new form of chromatogram employing two liquid phases A theory of chromatography. 2. Application to the micro-determination of the higher monoamino-acids in proteins". Biochemical Journal. 35 (12): 1358-1368. doi:10.1042/bj0351358. PMC 1265645 $2. PMID 16747422. 
  9. ^ Lyman C. Craig (1944). "Identification of Small Amounts of Organic Compounds by Distribution Studies. II. Separation by Counter-current Distribution". Journal of Biological Chemistry. 155: 535-546. 
  10. ^ Horvath, C.; Melander, W. (1977). "Liquid Chromatography with Hydrocarbonaceous Bonded Phases; Theory and Practice of Reversed Phase Chromatography". Journal of Chromatographic Science. 15 (9): 393-404. doi:10.1093/chromsci/15.9.393. 24 Mart 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Şubat 2016. 
  11. ^ Moore, Stanford (1978). "Lyman Creighton Craig 1906-1974". National Academy of Sciences Biographical Memoirs: 49-77. 3 Mayıs 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Şubat 2016. 
  12. ^ Martin, A J P (1950). "Partition Chromatography". Annual Review of Biochemistry. 19 (1): 517-542. doi:10.1146/annurev.bi.19.070150.002505. PMID 14771840. 
  13. ^ James, A. T.; Martin, A. J. P.; Smith, G. Howard (1952). "Gas-liquid partition chromatography: the separation and micro-estimation of ammonia and the methylamines". Biochemical Journal. 52 (2): 238-242. doi:10.1042/bj0520238. PMC 1197975 $2. PMID 13018213. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Kromatografi, bir karışımın bileşenlerini, bunlara seçimsel ilgi gösteren iki ya da daha çok evreden sistemler arasında farklı göçlerine bakarak tanımak, gerektiğinde niceliklerini belirlemek amacıyla yapılan ve ayırma işlemine dayanan analitik yöntemdir.

Kloroform veya triklorometan, CHCl
3 formülüne sahip bir organik bileşiktir. Oda sıcaklığında kolay buharlaşan, hoş kokulu, renksiz, yanıcı olmayan ağır bir sıvıdır. Çözücü olarak sıkça kullanılır. PTFE (Teflon) ve bazı soğutucuların üretiminde kullanılmak için bol miktarlarda üretilir.

<span class="mw-page-title-main">Alkaloid</span>

Alkaloidler, yapılarında en az bir azot atomu içeren, doğal olarak meydana gelen ve bazik özellikteki bir organik kimyasal bileşikler sınıfıdır. Ancak bu sınıf içerisinde nötr ve hatta zayıf asidik özellikler gösteren bileşikler de yer almaktadır. Benzer yapıdaki bazı sentetik bileşikler de alkaloid olarak adlandırılabilir. Karbon, hidrojen ve azota ek olarak alkaloidler oksijen ve kükürt de ihtiva edebilirler. Daha nadir olmakla birlikte yapısında fosfor, klor ve brom taşıyanlarına da rastlanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Karbonik anhidraz</span>

Karbonik Anhidraz ya da karbonik dehidrataz, aktif bölgesinde çinko (Zn2+) iyonu içeren bir metaloenzim ailesidir ve yavaş bir reaksiyon olan karbondioksitin bikarbonat ve protona dönüşümünü katalizler. Karbonik anhidraz bu reaksiyonun hızını ileri derecede artırarak saniyede 104 – 106 reaksiyon hızına ulaştırır. Kırmızı kan hücrelerinde, hayvanların diğer kısımlarında ve bitkilerde bulunan, karbonik asidi karbondioksit ve suyla parçalayan enzim.

<span class="mw-page-title-main">Asetonitril</span>

Asetonitril (ACN ya da MeCN olarak kısaltılır) formülü CH3CN olan bir kimyasal bileşiktir. Bu renksiz sıvı en basit organik nitril ve sıklıkla kullanılan bir çözücüdür. Siyano grubuna metil kökü bağlanmasıyla oluşur. Bu yüzden metil siyanür de denebilir. Akrilonitril üretiminde yan ürün olarak ortaya çıkmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Richard Synge</span>

Richard Laurence Millington Synge Britanyalı biyokimyacı. 1952 yılında, Archer John Porter Martin ile birlikte, "partisyon kromatografisini icat ettikleri için" Nobel Kimya Ödülü'nü kazanmıştır.

Protein saflaştırması, karmaşık bir karışımdan tek bir tip proteini izole etmek için izlenen bir seri süreçtir. İlgi duyulan bir proteinin işlevi, yapısı ve diğer proteinlerle etkileşiminin karakterizasyonu için protein saflaştırması şarttır. Başlangıç malzemesi genelde bir biyolojik doku veya mikrobiyal kültürdür. Saflaştırma sürecinin çeşitli adımları sonucunda, protein içinde hapsolduğu ortamdan kurtarılır, karışımda bulunan protein olan ve protein olmayan kısımlar birbirinden ayrılır ve nihayet arzulanan protein tüm diğer proteinlerden ayrıştırılır. Bir proteinin diğer tüm proteinlerden ayrıştırmak, protein saflaştırmasının en zahmetli yanıdır. Ayrıştırma adımlarında proteinlerdeki büyüklük, fizikokimyasal özellikler, bağlanma afinitesi ve biyolojik etkinlik gibi unsurlardaki farklılıklardan yararlanılır.

<span class="mw-page-title-main">Gaz kromatografisi</span>

Gaz kromatografisi, ayrışmadan buharlaşabilen bileşiklerin ayrımı ve analizi için analitik kimyada kullanılan kromatografinin yaygın bir türüdür. Buhar-fazı kromatografisi ve gaz-sıvı ayırma kromatografisi olarak da bilinir. Yaygın olarak, belirli bir maddenin saflığını test etmek veya farklı bileşenlerden oluşan bir karışımı ayırmak için kullanılır. Bazı durumlarda, bir bileşiğin belirlenmesinde de yardımcı olabilir. Preparatif kromatografide bir karışımdan saf bileşikler elde etmek için kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Enstrümental kimya</span>

Enstrümental analiz, analitleri bilimsel aletler (enstrümanlar) kullanarak inceleyen analitik kimya alanı.

<span class="mw-page-title-main">Kütle spektrometrisi</span> Kütle ölçer

Kütle spektrometrisi, İngilizce: Mass spectrometry (MS), kimyasal türleri iyonize edip oluşan iyonları Kütle-yük oranını esas alarak sıralayan bir analitik teknik. Daha basit terimler ile, bir kütle spektrumu bir numunen içindeki kütleleri ölçer. Kütle spektrometrisi birçok farklı alanda kullanılır ve kompleks karışımlara uygulandığı kadar saf numunelere de uygulanır.

<span class="mw-page-title-main">Enantiyoselektif sentez</span>

Enantiyoselektif sentez ya da asimetrik sentez, bir kimyasal sentez şeklidir. IUPAC, bir veya daha fazla yeni kiralite elementinin bir substrat molekülünde oluşturulduğu ve stereoizomerik ürünleri eşit olmayan miktarlarda üreten kimyasal reaksiyon olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">1,1,1-Trikloroetan</span>

Metil kloroform ya da 1,1,1-trikloroetan C2H3Cl3 formülüne sahip bir kloroalkandır. Doğada bulunmamaktadır, sentetik olarak üretilmiştir. Kloroforma benzeyen bir kokuya sahip olan bu renksiz sıvı bir zamanlar çözücü olarak kullanılmaktaydı ancak ozon tabakasına zararlı olduğu keşfedilince kullanımı terk edilmiştir. Montreal Protokolü nedeniyle 1996 tarihinden sonra kullanımı yasaklanmıştır. 1,1,1-Trikloroetan yeterince stabil olmadığından stabilize edilmesi için içine dioksan gibi bazı maddeler katılır.

<span class="mw-page-title-main">Ayırma işlemi</span> kimyasal madde karışımını iki veya daha fazla ürüne dönüştürmek için kullanılan yöntem

Ayırma işlemi, bir kimyasal madde karışımını en az iki veya daha fazla ürüne dönüştürmek için kullanılan yönteme verilen addır. Ayırma işlemi sonucunda oluşan ürünlerden en az biri, kaynaktaki bileşenlerden en az biri ya da birden fazlası bakımından zenginleşir. Bazı durumlarda karışımlar bir ayırma işlemiyle neredeyse tamamen saf iki bileşene ayırabilir. Karışımın bileşenleri arasındaki fiziksel veya kimyasal farklarından yararlanılarak ayırma gerçekleştirilir.

<span class="mw-page-title-main">Yüksek performanslı sıvı kromatografisi</span>

Yüksek performanslı sıvı kromatografisi bir analitik kimya yöntemidir. Karışımlardaki bileşenlerin, ayrıştırılmasında, nitelik ve niceliklerinin belirlenmesinde kullanılan bir analiz tekniğidir. Bu teknikte pompalar ile pompalanan yüksek basincli sıvı faz aracılığıyla taşınan analitler, kromatografik kolona ulaşır. Kolona ulaşan analitler, kolon ile farklı şekillerde etkileşip, farklı zamanlarda detektöre ulaşırlar. Burada, kolon katı bir adsorbent maddeyle doludur ki bu maddenin özellikleri sayesinde kromatografik ayrışma gerçekleşir.

Sıvı kromatografi-kütle spektrometrisi, sıvı kromatografinin fiziksel ayırma yeteneklerini kütle spektrometrisinin (MS) kütle analizi yetenekleriyle birleştiren analitik bir kimya tekniğidir. Birleştirilmiş kromatografi - MS sistemleri, kimyasal analizde popülerdir çünkü her tekniğin bireysel yetenekleri sinerjik olarak geliştirilmiştir. Sıvı kromatografi, birden çok bileşenli karışımları ayırırken, kütle spektrometresi, yüksek moleküler özgüllük ve algılama hassasiyeti ile ayrı bileşenlerin yapısal kimliğini sağlar. Bu ikili teknik, çevresel ve biyolojik kaynaklı karmaşık örneklerde yaygın olarak bulunan biyokimyasal, organik ve inorganik bileşikleri analiz etmek için kullanılabilir. Bu nedenle, LC-MS, biyoteknoloji, çevre izleme, gıda işleme ve ilaç, tarım kimyası ve kozmetik endüstrileri dahil olmak üzere çok çeşitli sektörlerde uygulanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Termosprey</span>

Termosprey, sıvı numunenin çözücü akışının çok ince ısıtılmış bir kolondan geçerek ince sıvı damlacıklardan oluşan bir sprey haline geldiği yumuşak bir iyonizasyon kaynağıdır. Kütle spektrometrisinde atmosferik basınç iyonizasyonunun bir biçimi olarak, bu damlacıklar daha sonra bir çözücü iyon plazması oluşturmak için düşük akımlı bir deşarj elektrodu aracılığıyla iyonize edilir. Oluşan bu yüklü parçacıkları süzgeçten ve hızlandırma bölgesinden geçirilir. Ardından aerosol haline getirilmiş numuneyi bir kütle spektrometresine girer. Termosprey özellikle sıvı kromatografi-kütle spektrometrisinde (LC-MS) faydalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Atmosferik basınçta kimyasal iyonizasyon</span>

Atmosferik basınçta kimyasal iyonizasyon (Atmospheric pressure chemical ionization-APCI), atmosferik basınçta (105 Pa) gaz fazı iyon molekülü reaksiyonlarını kullanan kütle spektrometrisinde kullanılan bir iyonizasyon yöntemidir. Yaygın olarak yüksek performanslı sıvı kromatografisi (high performance liquid chromatography-HPLC) ile kombine edilir. APCI, birincil iyonların bir çözücü sprey üzerinde üretildiği kimyasal iyonizasyona benzer bir yumuşak iyonizasyon yöntemidir. APCI'nin ana kullanımı, 1500 Da'dan daha düşük moleküler ağırlığa sahip polar ve nispeten daha az polar termal olarak kararlı bileşikler içindir.

<span class="mw-page-title-main">Lazer sprey iyonizasyonu</span>

Lazer sprey iyonizasyonu (LSI), yüklü bir partikül yığını oluşturmak için bir nötr partikül spreyi veya ablasyon materyali ile etkileşime giren bir lazer kullanarak iyon oluşturmak için kullanılan çeşitli yöntemlerden birini ifade eder. Bu şekilde oluşan iyonlar, kütle spektrometresi ile m/z oranına göre ayrılabilir. Lazer sprey, daha büyük moleküllerin tespiti için sıvı kromatografi-kütle spektrometresi ile birleştirilebilen birkaç iyon kaynağından biridir.

<span class="mw-page-title-main">Kapiler elektroforez kütle spektrometrisi</span> Kapiler elektroforezin sıvı ayırma işleminin kütle spektrometresi ile birleşiminden oluşan bir analitik kimya tekniğidir

Kapiler elektroforez kütle spektrometrisi (CE-MS), kapiler elektroforezin sıvı ayırma işleminin kütle spektrometresi ile birleşiminden oluşan bir analitik kimya tekniğidir. CE-MS, tek bir analizde yüksek ayırma verimliliği ve moleküler kütle bilgisi sağlamak için hem CE hem de MS'nin avantajlarını birleştirir. Yüksek çözünürlük ve hassasiyete sahiptir, minimum hacim gerektirir ve yüksek hızda analiz yapabilir. İyonlar tipik olarak elektrosprey iyonizasyonla oluşturulur ancak matris destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyonu veya diğer iyonizasyon teknikleriyle de oluşturulabilirler. Proteomik ve biyomoleküllerin kantitatif analizinde ve klinik tıpta kullanılmaktadır. 1987'deki tanıtımından bu yana, yeni gelişmeler ve uygulamalar CE-MS'i güçlü bir ayırma ve tanımlama tekniği haline getirmiştir.

María del Coral Barbas Arribas, metabolomik ve kimyasal verilerin entegrasyonu konusundaki araştırmalarıyla tanınan İspanya, Madrid'deki Universidad CEU San Pablo profesördür.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.