प्रयोगशाला क्रोमैटोग्राफिक कॉलम के बारे में जानें
Feb 11, 2025
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क्रोमैटोग्राफिक स्तंभपृथक्करण तकनीक मिश्रण में निश्चित चरण और मोबाइल चरण के बीच विभिन्न विभाजन गुणांक पर आधारित है। स्थिर चरण आमतौर पर एक सोखना होता है, जैसे कि सिलिका जेल, एल्यूमिना, पॉलियामाइड, आदि, जो समान रूप से क्रोमैटोग्राफिक कॉलम में भरा होता है। मोबाइल चरण विलायक है जो मिश्रण को क्रोमैटोग्राफिक कॉलम में लाता है, जिसे एलुएंट के रूप में भी जाना जाता है। जैसा कि मोबाइल चरण क्रोमैटोग्राफिक कॉलम में चलता है, प्रत्येक घटक विभाजन गुणांक के अंतर के कारण अलग -अलग समय के लिए निश्चित चरण पर रहता है, ताकि पृथक्करण को प्राप्त किया जा सके।
एक महत्वपूर्ण पृथक्करण उपकरण के रूप में, प्रयोगशाला क्रोमैटोग्राफिक स्तंभ रासायनिक, जैविक, दवा और अन्य क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। क्रोमैटोग्राफी के सिद्धांत के आधार पर, मिश्रण में प्रत्येक घटक के पृथक्करण को विभाजन गुणांक, सोखना क्षमता और निश्चित चरण और मोबाइल चरण के बीच विभिन्न पदार्थों की घुलनशीलता के अंतर का उपयोग करके प्रभावी ढंग से महसूस किया जा सकता है। यह पेपर प्रयोगशाला क्रोमैटोग्राफिक कॉलम के विभिन्न क्षेत्रों में बुनियादी सिद्धांत, प्रकार, चयन विधि, संचालन प्रक्रिया और अनुप्रयोग को विस्तार से पेश करेगा।
क्रोमैटोग्राफिक स्तंभ का प्रकार
प्रयोगशाला क्रोमैटोग्राफिक कॉलम को कई प्रकारों में कार्रवाई, भरने की सामग्री, आकार और आकार के सिद्धांत के अनुसार कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।
◆ कार्रवाई के सिद्धांत द्वारा वर्गीकरण
1) सोखना कॉलम क्रोमैटोग्राफी: Adsorbent का उपयोग मिश्रण के प्रत्येक घटक के सोखना क्षमता में अंतर को अलग करने के लिए किया जाता है। Adsorbent की पसंद अलग होने के लिए पदार्थ की प्रकृति पर निर्भर करती है, जैसे कि सिलिका जेल गैर-ध्रुवीय और ध्रुवीय यौगिकों के पृथक्करण के लिए उपयुक्त है, और एल्यूमिना एसिड और क्षार के अनुसार विभिन्न प्रकार के यौगिकों के लिए उपयुक्त है।
2) विभाजन स्तंभ क्रोमैटोग्राफी: मिश्रण को निश्चित और मोबाइल चरणों के बीच विभाजन गुणांक में अंतर के अनुसार अलग किया जाता है। विभाजन स्तंभ क्रोमैटोग्राफी आमतौर पर मोबाइल चरण के रूप में एक विलायक प्रणाली का उपयोग करता है और विलायक की संरचना को बदलकर विभाजन गुणांक को समायोजित करता है।
3) आयन एक्सचेंज कॉलम क्रोमैटोग्राफी: चयनात्मक सोखना और मिश्रण में आयनों की रिहाई को आयन एक्सचेंज राल द्वारा अलग किया जाता है। आयन एक्सचेंज रेजिन में विशिष्ट आयन एक्सचेंज समूह होते हैं जो अलग -अलग पदार्थ में आयनों का आदान -प्रदान कर सकते हैं।
◆ सामग्री को भरने से क्रमबद्ध करें
1) सिलिका जेल कॉलम: सिलिका जेल एक आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला adsorbent है, जो विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थों के पृथक्करण के लिए उपयुक्त है। सिलिकॉन कॉलम में उत्कृष्ट थर्मल और रासायनिक स्थिरता होती है और इसका उपयोग एक विस्तृत पीएच रेंज पर किया जा सकता है।
2) एल्यूमिना कॉलम: एल्यूमिना कॉलम को एसिड और क्षार के अनुसार अम्लीय, क्षारीय और तटस्थ एल्यूमिना कॉलम में विभाजित किया गया है, जो विभिन्न प्रकार के यौगिक पृथक्करण के लिए उपयुक्त है। एल्यूमिना कॉलम में ध्रुवीय पदार्थों के लिए मजबूत सोखना क्षमता है।
3) पॉलीमाइड कॉलम: पॉलीमाइड कॉलम में सोखना क्रोमैटोग्राफी और विभाजन क्रोमैटोग्राफी का कार्य होता है, और उन यौगिकों के पृथक्करण के लिए उपयुक्त होता है जो पॉलीमाइड के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं, जैसे कि फिनोल, एसिड, क्विनोन्स, ई.सी.
◆ आकार और आकार से क्रमबद्ध करें
1) ग्लास कॉलम: पारदर्शिता और आसान अवलोकन के फायदे के साथ, प्रयोगशालाओं में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले क्रोमैटोग्राफिक कॉलम का प्रकार। कांच के स्तंभ का आकार सामग्री की मात्रा को अलग करने और पृथक्करण कठिनाई की डिग्री के अनुसार निर्धारित किया जाता है, और ऊंचाई अनुपात का व्यास आम तौर पर 1: 8 और 1:50 के बीच होता है।
2) स्टेनलेस स्टील कॉलम: स्टेनलेस स्टील कॉलम में संक्षारण प्रतिरोध और दबाव प्रतिरोध के फायदे हैं, जो उच्च दबाव क्रोमैटोग्राफी प्रणालियों के लिए उपयुक्त है। स्टेनलेस स्टील कॉलम का उपयोग अपेक्षाकृत दुर्लभ है, लेकिन कुछ शर्तों में फायदे हैं।
क्रोमैटोग्राफिक स्तंभ की चयन विधि
एक उपयुक्त क्रोमैटोग्राफिक कॉलम का चयन प्रभावी पृथक्करण प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। क्रोमैटोग्राफिक कॉलम का चयन करते समय, निम्नलिखित कारकों पर विचार करने की आवश्यकता है:
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◆ अलग -अलग पदार्थ के गुण: ध्रुवीयता, आणविक भार, विद्युत आवेश गुण आदि सहित ये गुण अलग -अलग पदार्थ और स्थिर चरण के बीच बातचीत को निर्धारित करते हैं, इस प्रकार पृथक्करण प्रभाव को प्रभावित करते हैं।
◆ जुदाई का उद्देश्य: पृथक्करण के विभिन्न उद्देश्य के अनुसार, उपयुक्त क्रोमैटोग्राफिक कॉलम प्रकार का चयन करें। उदाहरण के लिए, प्रोटीन के पृथक्करण और शुद्धि के लिए, आयन एक्सचेंज कॉलम क्रोमैटोग्राफी या आत्मीयता स्तंभ क्रोमैटोग्राफी का चयन किया जा सकता है; छोटे आणविक यौगिकों के पृथक्करण के लिए, सोखना स्तंभ क्रोमैटोग्राफी या विभाजन स्तंभ क्रोमैटोग्राफी का चयन किया जा सकता है। |
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◆ स्तंभ का आकार: स्तंभ का आकार सामग्री की मात्रा को अलग करने और अलगाव की आसानी पर निर्भर करता है। सामान्य तौर पर, कॉलम जितना लंबा, अलग -अलग प्रभाव उतना ही बेहतर होगा, लेकिन अलग -अलग समय; स्तंभ जितना मोटा होगा, एक समय में अलग -अलग नमूना मात्रा को अलग किया जा सकता है, लेकिन अलगाव प्रभाव थोड़ा खराब हो सकता है। इसलिए, स्तंभ के आकार का चयन करते समय पृथक्करण दक्षता और पृथक्करण समय को व्यापक रूप से विचार करने की आवश्यकता होती है।
◆ स्थिर चरण का विकल्प: स्थिर चरण का विकल्प पदार्थ की प्रकृति को अलग करने और अलगाव के उद्देश्य पर निर्भर करता है। सिलिका जेल, एल्यूमिना, पॉलीमाइड, आदि आमतौर पर स्थिर चरण सामग्री का उपयोग किया जाता है, जिसमें अलग -अलग सोखना गुण और अनुप्रयोग रेंज होते हैं। एक स्थिर चरण का चयन करते समय, चयनात्मकता, संकल्प और द्रव्यमान हस्तांतरण गति जैसे कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। |
क्रोमैटोग्राफिक स्तंभ का अनुप्रयोग
प्रयोगशाला क्रोमैटोग्राफिक कॉलम में कई क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जिसमें निम्नलिखित तक सीमित नहीं होता है:
◆ प्रोटीन पृथक्करण और शुद्धि: क्रोमैटोग्राफिक कॉलम प्रोटीन पृथक्करण और शुद्धि के लिए महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है। प्रोटीन के आकार, चार्ज संपत्ति और आत्मीयता के अंतर के अनुसार, अलग -अलग क्रोमैटोग्राफिक तरीकों को पृथक्करण और शुद्धि के लिए चुना जा सकता है। उदाहरण के लिए, आयन एक्सचेंज कॉलम क्रोमैटोग्राफी चार्ज गुणों द्वारा अलग किए गए प्रोटीन के लिए उपयुक्त है; एफिनिटी कॉलम क्रोमैटोग्राफी लक्ष्य प्रोटीन को अलग करने और शुद्ध करने के लिए विशिष्ट बाध्यकारी गुणों का उपयोग करता है।
◆ न्यूक्लिक एसिड का पृथक्करण: क्रोमैटोग्राफिक कॉलम का उपयोग न्यूक्लिक एसिड के पृथक्करण के लिए भी किया जा सकता है। विशिष्ट क्रोमैटोग्राफिक तरीकों के माध्यम से, विभिन्न लंबाई और संरचनाओं (जैसे डीएनए टुकड़े और आरएनए अणुओं) के न्यूक्लिक एसिड अणुओं को बाद के न्यूक्लिक एसिड विश्लेषण, अनुक्रमण और अन्य प्रयोगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए कॉलम में प्रभावी रूप से अलग किया जा सकता है।
◆ छोटे अणु यौगिकों का पृथक्करण: ड्रग इंटरमीडिएट, प्राकृतिक उत्पादों आदि में छोटे अणु घटकों को क्रोमैटोग्राफिक कॉलम की मदद से अलग किया जा सकता है। निश्चित चरण और मोबाइल चरण के बीच विभाजन गुणांक के अंतर के अनुसार, उपयुक्त क्रोमैटोग्राफिक विधि को छोटे अणु यौगिकों के पृथक्करण और शुद्धि के लिए चुना जा सकता है। उदाहरण के लिए, उलट-चरण सिलिका जेल लिपोफिलिक छोटे अणुओं के पृथक्करण के लिए उपयुक्त है; सामान्य सिलिका जेल हाइड्रोफिलिक छोटे अणुओं के पृथक्करण के लिए उपयुक्त है।
◆ पॉलीसेकेराइड्स का आंशिक पृथक्करण: क्रोमैटोग्राफिक कॉलम का उपयोग पॉलीसेकेराइड के आंशिक पृथक्करण के लिए किया जा सकता है। पॉलीसेकेराइड अणुओं और शाखाओं वाली श्रृंखला संरचना के आकार के अनुसार, उपयुक्त क्रोमैटोग्राफिक तकनीकों को पॉलीसेकेराइड मिश्रण को अलग -अलग स्तरों में अलग करने के लिए चुना जा सकता है, जो कि पॉलीसेकेराइड की संरचना और कार्य के बीच संबंधों का अध्ययन करने में मददगार है।
◆ अन्य अनुप्रयोग: क्रोमैटोग्राफिक स्तंभों का उपयोग सेल टूटने के बाद इंट्रासेल्युलर उत्पादों के पृथक्करण और निष्कर्षण में भी व्यापक रूप से किया जाता है, पौधे के अर्क में सक्रिय घटकों के पृथक्करण और शुद्धि, एंटीबायोटिक दवाओं के पृथक्करण और शुद्धिकरण, एंजाइमों के पृथक्करण और शुद्धि, एंटीबॉडी की शुद्धि, और वायरस की पृथक्करण और एकाग्रता। इसके अलावा, क्रोमैटोग्राफिक कॉलम पेट्रोकेमिकल उत्पादों के पृथक्करण और विश्लेषण, खाद्य योजकों के पृथक्करण और पता लगाने, कॉस्मेटिक कच्चे माल के पृथक्करण और शुद्धिकरण, बहुलक सामग्री के वर्गीकरण विश्लेषण और प्राकृतिक मसालों के पृथक्करण और शुद्धिकरण में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।



