크로마토그래피란?
크로마토그래피는 정성 및 정량 분석을 위해 혼합물 성분을 분리, 식별 및 정제하는 중요한 생물물리학적 기술입니다. 단백질은 크기와 모양, 전체 전하, 표면에 소수성 그룹의 존재, 고정된 상에 결합하는 능력과 같은 특성을 기반으로 정제할 수 있습니다. 분자 특성 및 상호 작용 유형을 기반으로 하는 4가지 분리 기술은 이온 교환, 표면 흡착, 분할 및 크기 배제 메커니즘을 사용합니다. 칼럼 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피 및 종이 크로마토그래피를 포함한 기타 크로마토그래피 기술은 고정상에 기반합니다. 칼럼 크로마토그래피는 가장 일반적인 단백질 정제 방법 중 하나입니다. 크로마토그래피는 이동상의 도움으로 정수압(안정상)이 이동함에 따라 혼합물의 분자가 표면 또는 고체에 적용되고 서로 분리된다는 원리를 기반으로 합니다. 이 분리 공정의 효과적인 요소에는 흡착(액체-고체), 분배(액체-고체)와 관련된 분자량 및 분자 특성 간의 친화성 또는 차이가 포함됩니다.
어떤 특징이있나?
이러한 차이로 인해 혼합물의 일부 구성 요소는 고정상에 더 오래 머무르고 크로마토그래피 시스템에서 더 느리게 이동하는 반면, 다른 구성 요소는 이동상에 더 빨리 진입하고 시스템에서 더 빨리 빠져나옵니다. 정지상, 이동상 및 혼합물에 포함된 물질 간의 상호 작용 유형은 분자 간 분리의 효과적인 기본 구성 요소입니다. 단편화 기반 크로마토그래피 방법은 아미노산, 탄수화물 및 지방산과 같은 작은 분자의 분리 및 식별에 매우 효과적입니다. 그러나 친화성 크로마토그래피(즉, 이온 교환 크로마토그래피)는 핵산과 같은 거대분자 및 단백질을 분리하는 데 더 효과적입니다. 종이 크로마토그래피는 단백질 분리 및 단백질 합성과 관련된 연구에 사용됩니다. 기체-액체 크로마토그래피는 알코올, 에스테르, 지질 및 아미노기의 분리 및 효소 상호작용의 관찰에 사용되며, 분자체 크로마토그래피는 특히 단백질 분자량 측정에 사용됩니다. Agarose 겔 크로마토그래피는 RNA, DNA 입자 및 바이러스를 정제하는 데 사용됩니다. 크로마토그래피에서 정지상은 고체상의 표면에 코팅된 고체 또는 액체상입니다. 고정상을 흐르는 이동상은 기체 또는 액체입니다. 이동상이 액체인 경우 액체 크로마토그래피(LC)라고 하고 기체인 경우 기체 크로마토그래피라고 합니다. 가스 크로마토그래피는 가스, 휘발성 액체 및 고체 물질의 혼합물에 적합합니다. 액체 크로마토그래피는 열에 불안정하고 비휘발성 시료에 특히 적합합니다. 정량적 분석법으로서 분리 외에 적절한 시간 간격 내에 만족스러운 분리 효과를 얻는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 다양한 크로마토그래피 방법이 개발되었습니다.
여러 형태
이들 중 일부는 칼럼 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피(TLC), 종이 크로마토그래피, 가스 크로마토그래피, 이온 교환 크로마토그래피, 겔 투과 크로마토그래피, 고압 액체 크로마토그래피 및 친화성 크로마토그래피를 포함합니다.이 방법의 기본 원리는 덱스트란 함유 물질을 사용하여 분자 크기에 따라 거대분자를 분리하는 것입니다. 이 절차는 주로 단백질의 분자량을 결정하고 단백질 용액의 염 농도를 줄이는 데 사용됩니다[10]. 겔 투과 컬럼에서 정지상은 작은 기공을 가진 불활성 분자로 구성됩니다. 다양한 크기의 분자를 포함하는 용액이 일정한 유속으로 컬럼을 계속 통과합니다. 기공보다 큰 분자는 겔 입자로 침투할 수 없고 제한된 영역에서 입자 사이에 남습니다. 더 큰 분자는 다공성 입자 사이의 공간을 통과하여 컬럼 내에서 빠르게 움직입니다. 기공보다 작은 분자는 기공으로 확산되고 컬럼을 떠나는 더 작은 분자의 머무름 시간은 그에 따라 증가합니다(그림 3)[11]. Sephadeks G-type은 가장 일반적으로 사용되는 컬럼 재료입니다. 또한 dextran, agoros 및 polyacrylamide도 컬럼 재료로 사용되었습니다.
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