크로마토그래피
크로마토그래피기법의다양한유형
크로마토그래피기법은합성혼합물또는생물천연추출물과같은샘플을단일성분으로분리하는가장강력한분석법중하나입니다。크로마토그래피분리기법은표면이넓은고정상과이고정상을통과해움직이는이동상의2가지상사이에서분리되는물질을기반으로합니다。
가장흔하게사용되는크로마토그래피유형은가스크로마토그래피또는액체크로마토그래피입니다。두유형의차이점은컬럼크로마토그래피내이동상의물리적상태와관련되어있습니다。가스크로마토그래피의경우이동상은고체고정상을따라샘플을이동시키는가스이지만,액체크로마토그래피의이동상은용매입니다。고정상에서화합물의상호작용은분리모드라고알려져있는공정으로,극성,크기,또는특정결합친화성의차이에따라달라집니다。크로마토그래피분리방법의모드는액체크로마토그래피기법의유형을결정합니다(표1)。
표1。액체크로마토그래피의유형
액체크로마토그래피의유형 | 크로마토그래피분리모드의기준: |
흡착크로마토그래피(정상및역상크로마토그래피) | 극성 |
친화성크로마토그래피 | 특정결합상호작용 |
크기배제크로마토그래피 | 분자크기 |
이온교환크로마토그래피 | 전하 |
크로마토그래피정제워크플로우
흡착컬럼크로마토그래피는약물,화학물질,향미및기타물질에대한일반적인분리및정제워크플로우의가장중요한부분입니다。먼저물질을화학적으로합성하거나식물,박테리아또는기타생물로부터추출합니다。물질을농축하여분리정제처리를
간소화하기위해증발이사용됩니다。샘플이새롭고익숙하지않은경우,일반적으로는박층크로마토그래피(TLC)또는분석용고압액체크로마토그래피(高效液相色谱)분석법을활용하여최적의크로마토그래피분리조건을찾기위한스크리닝을수행합니다。일단적합한조건을찾아내면크로마토그래피공정을분취크로마토그래피로업스케일합니다。분취단계에서는플래시크로마토그래피,분취高效液相色谱,또는이둘을결합한방식을사용하여목표화합물이다량으로정제됩니다。해당기법들을함께사용한경우,최종고순도를달성할수있도록플래시크로마토그래피를사전정제단계및분취高效液相色谱에적용합니다。화합물분리에성공한다음에는증발또는동결건조로두번째농축단계를수행합니다。이시점에서는융점분석,분석용高效液相色谱,효소검사등다른기법을사용하여화합물의순도와기능을분석할준비가됩니다。
합성또는추출이후의전체워크플로우는그림1에나와있습니다
그림1。일반추출또는합성워크플로우에서의정제워크플로우
흡착컬럼크로마토그래피는액체크로마토그래피의최초형태로,100년도전에러시아계이탈리아인식물학米哈伊尔•Tsvet자에의해발견되었으며,그는이크로마토그래피공정유형을사용하여식물의색소를분리했습니다。이후크로마토그래피기법은매우빠르게발전하여합성및추출실험실에서필수적으로사용하는분석법이되었습니다。
흡착크로마토그래피의경우,분리는샘플성분과고정상및이동상간의상호작용에따라좌우됩니다。다른화학적특성(극성)을지닌화합물은이동상및고정상에대해서로다른친화성또는접착력을보입니다。2친화성은분자의가지특성인흡착과탈착의영향을받습니다。흡착은특정성분이고정상에들러붙는능력을의미합니다。탈착(또는용해성)은혼합물의성분이이동상에서녹는정도를의미합니다。개별샘플성분이고정상을통과해이동하는속도는그림2에나온것처럼해당성분의흡착/탈착특성에따라달라집니다。
그림2。흡착대탈착
플래시크로마토그래피대분취高效液相色谱기법
고압을활용한첫간행물은1970년대말에플래시크로마토그래피라는분석법과함께등장했습니다。이뿐만아니라분석용高效液相色谱시스템의크기를늘려이시스템을분취크로마토그래피(분취高效液相色谱)에도사용할수있도록하였습니다。오늘날두기법은흔하게사용되고있으나,각각의목표는서로다른데,플래시크로마토그래피는대용량샘플을적절한분해능으로정제하는사전정제단계로서주로사용되는반면,분취高效液相色谱의목표는보다적은로딩용량하에최고분해능(순도)을얻는것입니다。
따라서두크로마토그래피기법은표2에나와있듯이고정상에사용하는물질(다른입자크기),카트리지또는컬럼의크기(내부직경(ID)및길이)그리고이동상의유속이서로다릅니다。
표2。플래시크로마토그래피와분취高效液相色谱간의차이
플래시크로마토그래피 |
분취高效液相色谱 |
|
---|---|---|
입자크기 |
15 - 63 μ m |
5 - 15 μ m |
컬럼내경(ID) |
12 - 115毫米 |
10 - 70mm |
유속 |
15 - 250毫升/分钟 |
5 - 100毫升/分钟 |
로딩용량 |
< 300克 |
< 10克 |
최대압력 |
50바 |
300年바 |