Kromatografering

Kromatografering (gr. chroma - farge; graphein - skrive) - Teknikk for å atskille stoffer med forskjellige egenskaper. Baserer seg på stoffers forskjellige evne til å løse og binde seg i en stasjonær og en mobil fase (væske, gass). Bindingen kan basere seg på ladninger (ionebytterkromatografi), grad av polaritet (hydrofob interaksjonskromatografi), og evne til å binde spesifikt til grupper som er festet kovalent til et matriks (affinitetskromatografi). Gelfiltrering skiller molekyler med forskjellige størrelse. Det finnes en rekke kromatografiske teknikker: kolonnekromatografi, væskekromatografi, tynnsjiktkromatografi (TLC), gasskromatografi (GC), papirkromatografi, høytrykksvæskekromatografi (HPLC). Elektroforese er også en kromatografisk teknikk.

Atskillelse og rensing av proteiner med kolonnekromatografi hvor proteiner og molekyler ble atskilt etter størrelse eluert fra kolonner med for eksempel Sephadex-G25, G-100 og G-200. Fraksjonene blir samlet opp i en fraksjonssamler.  Proteiner blir også atskilte ved ionebytterkromatografi etter deres ladning eller isoelektrisk punkt. Affinitetskromatografi gir mer spesifikk binding mellom det stoffet som ønskes isolert og kolonnematerialet.

Gelelektroforese brukes til å atskille stoffer i et elektrisk felt mellom anode og katode (polyakrylamid gelelektroforese, agarose gelelektroforese). Gelelektroforese blir brukt til å atskille forskjellige former og størrelser av DNA, RNA eller protein, en forutsetning for utvikling av molekylærbiologien. I papirelektroforese brukes papir som medium i stedet for agarose eller akrylamid.

Kromatografering ble første gang utført av den russiske botanikeren Mikhail Semenovitsj Tswett (1872-1919) hvor han kunne atskille en blanding av fotosyntesepigmenter fra et blad i en glasskolonne med et pulver med aluminiumoksid eller kalsiumkarbonat. Pigmentene ble eluert ut med et organisk løsningsmiddel (bensin),  og basert på løselighet og festing til kolonnepulveret ble pigmentene (grønnfarget klorofyll, gule og oransje karotenoider)  atskilt. Teknikken ble tatt i bruk av av den kjemikeren Richard Martin Willstätter (1872-1942) som i stedet for glasskolonner brukte papir for å atskille plantepigmenter for å kunne studere deres egenskaper (Nobelpris i kjemi 1915).  Willstätter studerte strukturen til alkaloider, inkludert kokain, og fant at klorofyll består av klorofyll a og klorofyll b.  To engelske biokjemikere Archer John Porter  Martin (1910-2002) og Richard Laurence Millington Synge (1914-1994)  videreutviklet teknikken med todimensjonal papirkromatografering på filtrerpapir. Martin og Synge fikk i 1952 nobelprisen i kjemi for oppdagelse av fordelingskromatografien.

Kromatografering har spilt en fundamental viktig rolle i utviklingen av biokjemisk og biomedisinsk vitenskap. Todimensjonal papirelektroforese av radioaktive 14C-merkete forbindelser, etterfulgt av autoradiografi og sverting av røntgenfilmen var metoden Calvin og medarbeidere brukte i oppdagelsen av karbonreaksjonen i fotosyntesen (Calvin syklus, reduktiv pentosefosfatvei).

Publisert 4. feb. 2011 10:31 - Sist endret 21. mars 2014 07:15