Afinite ve iyon değişim kromatografisi arasındaki temel fark, afinite kromatografisini bir karışımdaki yüklü ve yüksüz bileşenleri ayırmak için kullanabilirken, iyon değişim kromatografisini bir karışımdaki yüklü bileşenleri ayırmak için kullanabiliriz.
Kromatografi, bir karışımda istenen bileşenleri ayırmak için kullanabileceğimiz bir tekniktir. Sıvı kromatografisi, gaz kromatografisi vb. gibi farklı türleri vardır. Afinite kromatografisi ve iyon değişim kromatografisi, sıvı kromatografisinin iki alt kategorisidir. Ayrıca bu tekniklerde iki aşama vardır. Yani sabit faz ve hareketli fazdır. Bu tekniklerin amacı, hareketli fazdaki bileşenlerin bağlanmasına bağlı olarak, sabit fazın yüzeyine bileşenleri ayırmaktır.
Afinite Kromatografisi nedir?
Afinite kromatografisi, bir karışımdaki bileşenleri bu bileşenler arasındaki etkileşimlere bağlı olarak ayırmak için kullandığımız biyokimyasal bir tekniktir.
Bu durumda kullandığımız etkileşimler şunları içerir:
- Antijen-antikor etkileşimleri
- Enzim-substrat etkileşimleri
- Reseptör-ligand etkileşimleri
- Protein-nükleik asit etkileşimleri
Bu teknikte, bu ayırma tekniği için moleküllerin moleküler özelliklerini kullanıyoruz. Burada, istenen bileşiğin hidrojen bağı, iyonik etkileşim, disülfid köprüleri, hidrofobik etkileşim vb. yoluyla sabit bir faz ile etkileşime girmesine izin veriyoruz. Önce durağan faz ile etkileşime girmeyen moleküller elute olur. Böylece karışımdan ayırabiliriz. İstenen bileşik, sabit faza bağlı kalacaktır. Bu nedenle, ayrıştırıcı bir çözücü kullanarak onu ayırabilir ve ayrıştırmak için de ayrıştırabiliriz.
Şekil 01: Bir Kromatografik Sütun
Afinite kromatografisi, bir tampon çözeltisi kullanılarak bir karışımdan bir maddenin saflaştırılmasında ve konsantre edilmesinde faydalıdır. Ayrıca, bir karışımdaki istenmeyen maddelerin az altılmasına yardımcı olur. Bu işlem için kullandığımız aparatları düşünürken durağan fazımızla dolu bir kolon kullanmalıyız. Ardından, ayıracağımız biyomolekülleri içeren mobil fazı yüklemeliyiz. Ardından, durağan faz ile bağlanmalarına izin verin. Daha sonra, bir yıkama tamponu kullanarak hedef olmayan biyomolekülleri ayırabiliriz, ancak ayırma işleminin başarılı olması için hedef moleküllerin durağan faz için yüksek bir afiniteye sahip olması gerekir.
İyon Değişim Kromatografisi nedir?
İyon kromatografisi, iyonik maddeleri analiz edebildiğimiz bir sıvı kromatografi şeklidir. Genellikle, inorganik anyonları ve katyonları (yani klorür ve nitrat anyonları ve potasyum, sodyum katyonları) analiz etmek için kullanırız. Daha az yaygın olmasına rağmen, organik iyonları da analiz edebiliriz. Ayrıca bu tekniği proteinlerin saflaştırılması için kullanabiliriz çünkü proteinler belirli pH değerlerinde yüklü moleküllerdir. Burada yüklü parçacıkların bağlanabileceği katı bir sabit faz kullanıyoruz. Örneğin, katı destek olarak reçine polistiren-divinilbenzen kopolimerlerini kullanabiliriz.
Şekil 02: İyon Değişim Kromatografisinin Aşamaları
Bunu daha fazla açıklamak için, durağan faz, sülfat anyonları veya kuaterner amin katyonları gibi sabit iyonlara sahiptir. Bu sistemin tarafsızlığını korumak istiyorsak, bunların her biri bir karşı iyonla (zıt yüklü bir iyon) ilişkilendirilmelidir. Burada karşı iyon bir katyon ise, sistemi katyon değişim reçinesi olarak adlandırıyoruz. Ancak karşı iyon bir anyon ise, sistem bir anyon değişim reçinesidir.
İyon değişim sürecinde beş ana aşama vardır;
- İlk aşama
- Hedefin adsorpsiyonu
- Elüsyonun başlangıcı
- Elüsyonun sonu
- Yenilenme
Afinite ve İyon Değişim Kromatografisi Arasındaki Fark Nedir?
Afinite kromatografisi, bir karışımdaki bileşenleri bu bileşenler arasındaki etkileşimlere bağlı olarak ayırmak için kullandığımız biyokimyasal bir tekniktir, iyon kromatografi ise iyonik maddeleri analiz edebildiğimiz bir sıvı kromatografi şeklidir. Bu nedenle, afinite ve iyon değişim kromatografisi arasındaki en büyük fark, afinite kromatografisi hem yüklü hem de yüksüz parçacıkları ayırabilirken iyon değişim kromatografisini yalnızca iyonik maddelerin ayrılması için kullanabilmemizdir. Çalışma prensibi göz önüne alındığında, afinite ve iyon değişim kromatografisi arasındaki fark, afinite kromatografisinin, hedef moleküllerin durağan faz için yüksek bir afiniteye sahip olması nedeniyle ilerlemesidir. Ancak iyon değişim kromatografisi için hedef moleküller, durağan faz yüzeyinin yüküne zıt bir yüke sahiptir.
Aşağıdaki infografik, afinite ve iyon değişim kromatografisi arasındaki farkı yan yana karşılaştırma olarak sunar.
Özet – Yakınlık ve İyon Değişim Kromatografisi
Özet olarak, afinite ve iyon değişim kromatografisi, sıvı kromatografik tekniklerin iki biçimidir. Afinite ve iyon değişim kromatografisi arasındaki temel fark, afinite kromatografisini bir karışımdaki yüklü ve yüksüz bileşenleri ayırmak için kullanabilirken, iyon değişim kromatografisini bir karışımdaki yüklü bileşenleri ayırmak için kullanabiliriz.
