カラムクロマトグラフィー

カラムクロマトグラフィーは、パックドカラムを使用して、通常は顕微鏡ビーズの形をした固定相との相互作用に基づいて化合物を分離する手法です。ビーズ間のスペースは溶媒で満たされています。カラムを開くと、溶媒が固定相を流れるようになります。混合物を充塡カラムの上部に塗布し、続いてさらに多くの溶媒を塗布すると、混合物は移動相に移動し、固定相を流れます。

混合物の各成分は、異なる方法で固定相と相互作用します。一部の成分は固定相との相互作用が弱いためカラム内を速く移動しますが、他の成分は固定相との相互作用が強いため、移動が遅くなります。これにより、さまざまな化合物がバンドに分離され、バンドが小さなフラクションに収集されます。これにより、各化合物の精製が可能になります。

では、どのような特性で混合物を分離できるのでしょうか。最も一般的に使用されるプロパティの1つは極性です。このために、二酸化ケイ素の一種であるシリカゲルが固定相としてよく使用されます。シリカゲルは、双極子-双極子相互作用と、その表面に形成される-OH基を介した水素結合により、化合物と相互作用します。したがって、極性化合物は固定相と強く相互作用し、非極性化合物は弱く相互作用します。

分離に利用できるその他の特性には、サイズ、電荷、疎水性などがあります。固定相をカラムにロードする一般的な方法は、固定相と溶媒のスラリーとしてロードすることです。次に、カラムにより多くの溶媒を流すことにより固定相を充填し、スラリーを圧縮します。固定相は、気泡、空のチャネル、または乾燥パッチなしで均一に充填されていることが不可欠です。これらは流れを乱し、バンドの混合を引き起こす可能性があります。

カラムを選択する場合、直径は分離するサンプルの体積に基づいています。サンプルは、カラムの上部を薄く均一な層で覆う必要があります。サンプル層が厚いほど、バンドが広くなります。カラムの長さは、化合物が固定相でどれだけうまく分離するかによって異なります。固定相に対して同様の親和性を持つ化合物は、適切な分離のために長いカラムが必要です。ただし、固定相に対して非常に異なる親和性を持つ化合物の混合物は、より短いカラムで分離できます。

このラボでは、まずシリカゲルカラムを充塡して調製することにより、カラムクロマトグラフィーについて検討します。次に、カラムを使用して、緑色の食品染料で着色された成分を分離します。