Principio y procedimiento de la cromatografía de intercambio iónico

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Principio y procedimiento de la cromatografía de intercambio iónico

¿Qué es la cromatografía de intercambio iónico?

La cromatografía de intercambio iónico es un tipo de cromatografía que se utiliza habitualmente en la purificación de proteínas y otras moléculas cargadas. En esta técnica, las moléculas se separan en función de su carga. En la cromatografía de intercambio aniónico, las moléculas cargadas negativamente son atraídas por soportes sólidos con carga positiva. Por el contrario, las moléculas cargadas positivamente se atraen en un soporte sólido cargado negativamente en la cromatografía de intercambio catiónico.
 

Principio de la cromatografía de intercambio iónico:

Las biomoléculas cargadas se separan mediante cromatografía de intercambio iónico. Las muestras con analitos cargados se utilizarán como fase líquida. En la fase estacionaria, el analito es opuesto a los sitios cargados cuando pasa por la columna de cromatografía. Los analitos aislados en función de su carga se eluyen, utilizando una solución de diferentes fuerzas iónicas. Al mover esta fase móvil a través de la columna de cromatografía, los analitos se separan de forma muy selectiva según sus diferentes cargas.
 

Tipo de cromatografía de intercambio iónico:

La cromatografía de intercambio iónico tiene dos tipos, la cromatografía de intercambio catiónico y la cromatografía de intercambio aniónico.
Cromatografía de intercambio catiónico: Separa las moléculas en función de su carga superficial limpia. Utiliza una resina de intercambio iónico cargada negativamente con afinidad por las moléculas que tienen cargas superficiales positivas limpias.
Cromatografía de intercambio de aniones:
 

Procedimiento de cromatografía de intercambio iónico:

Antes de empezar un experimento de cromatografía de intercambio iónico, debemos reconocer las diferentes etapas esenciales para llevar a cabo el proceso. Muchos estudios sobre el intercambio iónico se llevan a cabo en cinco principales etapas.
    1. La primera etapa del IEC es el equilibrio en el que el intercambiador de iones se pone en un estado inicial.
    2. La segunda etapa del IEC es la aplicación de muestras y la adsorción, en la que

 

  1. En la tercera etapa del IEC, las moléculas se separan de la columna cromatográfica transfiriéndolas a condiciones de elución adversas al enlace iónico de las moléculas.
  2. La cuarta y quinta etapas del IEC son la eliminación de la columna cromatográfica de los analitos no eluidos en las condiciones anteriores y el reequilibrio para la siguiente purificación en las condiciones iniciales.

Procedimiento experimental de cromatografía de intercambio iónico:

  • La separación del intercambio de iones se realiza principalmente en columnas empaquetadas con un intercambiador de iones. Estos intercambiadores de iones están formados por estireno y divinilbenceno y están disponibles comercialmente.
  • A continuación, la columna se carga con un intercambiador de iones y después se aplica una muestra seguida del tampón. En el que se utilizan habitualmente el tampón de acetato, la piridina, el tampón Tris, el tampón fosfato y los tampones de citrato.
  • Las partículas de mayor afinidad para el intercambiador de iones descenderán por la columna así como por debajo del tampón. El siguiente paso es la separación de partículas estrechamente atadas mediante un tampón compatible.
  • A continuación, estas partículas se analizan espectroscópicamente.

Aplicaciones de cromatografía de intercambio iónico:

  • La cromatografía de intercambio iónico se utiliza muy habitualmente en el análisis de aminoácidos.
  • Las proteínas también se separan mediante IEC.
  • Para controlar la fermentación se utilizan resinas de intercambio catiónico.
  • Es el método principalmente útil para la purificación del agua.
  • Se utiliza en las aplicaciones de la investigación alimenticia y clínica.
  • Se utiliza en aplicaciones analíticas como el control de calidad y el seguimiento de los procesos.
  • La cromatografía de intercambio iónico se utiliza para la separación y purificación de componentes sanguíneos.
  • Esta técnica se utiliza con frecuencia para aislar determinadas vitaminas, ácidos orgánicos y bases.

Las ventajas de la cromatografía de intercambio iónico son las siguientes.

  • Ésta es la manera más potente de separar partículas cargadas.
  • Esto puede utilizarse para casi cualquier molécula cargada como proteínas grandes, aminoácidos pequeños y nucleótidos.
  • Se realiza en el laboratorio tanto por razones analíticas como preparativas, utiliza analíticas por ser más generales.
  • Los iones inorgánicos también pueden aislarse mediante esta técnica.
  • Es una técnica útil y eficiente para suavizar el agua.

 

Las desventajas de la cromatografía de intercambio iónico son las siguientes.

  • Una de las principales desventajas de la cromatografía de intercambio iónico es el requisito de tampón.
  • Con este método sólo pueden aislarse moléculas cargadas.
  • Requiere un buffer para la separación de componentes.
  • Tiene un alto coste operativo.
  • El nivel de acidez del agua puede aumentarse con iones de sodio que entran en el agua suavizada.

 

Las preguntas más frecuentes sobre cromatografía son las siguientes.

¿Qué es la cromatografía de intercambio iónico?

La cromatografía de intercambio iónico es la técnica cromatográfica más utilizada en química para la separación y purificación de ácidos nucleicos, polipéptidos, proteínas y otras biomoléculas cargadas.

¿Cuál es el principio básico de la cromatografía de intercambio iónico?

El intercambio de iones es el principio básico de la cromatografía de intercambio iónico. Los intercambiadores catiónicos y aniónicos son dos formas de cromatografía de intercambio iónico que se utilizan en este proceso.

 

¿Qué tipo de cromatografía es la cromatografía de intercambio iónico?

La cromatografía de intercambio iónico es un tipo de cromatografía de adsorción

 

¿Cuál es la principal ventaja de la cromatografía de intercambio iónico?

La principal ventaja de la cromatografía de intercambio iónico es una forma potente de separar partículas cargadas.

 

¿Cuál es la diferencia principal entre la cromatografía de afinidad y la de intercambio iónico?

La principal diferencia entre la cromatografía de intercambio iónico y de afinidad es que podemos utilizar la cromatografía de intercambio iónico para la separación de moléculas cargadas, mientras que podemos utilizar la cromatografía de afinidad para separar moléculas cargadas o no cargadas en una mezcla de muestra.

 

¿Cuál es la diferencia principal entre el intercambio de aniones y catiónicos?

El alcalde La diferencia entre el intercambio de aniones y catiónicos es que la fase estacionaria está cargada positivamente en el intercambio de aniones, mientras que en el intercambio catiónico está cargada negativamente.

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Analista de Laboratorio

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