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역상 크로마토그래피
현재 실험실에서 이용 중인 액체 크로마토그래피 분리 기법 중에서 활용도가 가장 높은 것은 역상 크로마토그래피입니다. Waters 공급 컬럼 중 가장 많은 선택을 받는 컬럼이라는 점에서 역상 크로마토그래피의 인기를 확인할 수 있습니다.
역상 크로마토그래피의 가장 간소화된 형태는 하나의 극성 이동상(일반적으로 물 또는 완충액과 메탄올, 아세토니트릴 또는 테트라히드로퓨란과 같은 극성 용매의 혼합물)과 하나의 비극성 고정상(실리카에 연결된 장쇄 탄화수소 또는 하이브리드 지지체) 구성입니다. 최근에는 컬럼 효율과 pH 안정성을 높이고 대안을 확보하는 것을 목표로 분리 미디어 분야에서의 연구 개발이 활발히 진행 중입니다.
Waters에서 공급하는 최신 컬럼 케미스트리는 크게 다음 세 가지로 나눌 수 있습니다.
- 하이브리드(Hybrid) - pH 안정성을 극대화하여 분석법 개발 유연성을 높이기 위해 설계되었습니다. XBridge, ACQUITY BEH, XTerra 브랜드로 제공되며 pH 범위는 1–12입니다.
- 실리카(Silica) - 기존에 가장 많이 사용되어 온 역상 지지체인 SunFire, Symmetry 제품은 Waters Taunton 제조 시설에서 원재료로부터 합성되었습니다. 또한 최적의 로딩 용량을 제공하도록 설계되었으며 pH 범위는 2-7입니다.
- 특정 용도(Application-specific) - 극성 분자의 머무름 성능을 강화하기 위한 Atlantis 컬럼과 같이 특정 분야에 특화된 케미스트리입니다.
순상 크로마토그래피
역상 결합상이 개발되기 전까지 가장 많이 사용되어 온 분리 기법은 순상 크로마토그래피였습니다. 순상 크로마토그래피 기법은 고정상 표면에서 분석물질과 극성 작용기의 상호작용을 이용하며, 이 상호작용은 비극성 용매를 이동상으로 사용할 때 제일 강합니다.
순상 크로마토그래피는 분리의 선택성을 미세 조정할 수 있는 용매가 많기 때문에 분리 도구로서 대단히 강력합니다. 그러나 일부 복잡성 문제로 인해 사용을 꺼리는 크로마토그래피 연구자들이 늘어났습니다. 상황에 따라서는 평형 시간이 길어지거나 재현성 문제가 나타나기도 합니다. 이동상에 저농도 오염물질만 있어도 민감하게 반응하기 때문입니다. 순상 크로마토그래피에 일반적으로 사용되는 용매의 점성도가 낮기 때문에, 이런 문제만 해결되면 역상 분석법에 비해 월등한 크로마토그램을 얻을 수 있습니다.
순상 컬럼은 SunFire, Nova-Pak 및 Spherisorb 제품군으로 제공됩니다.
HILIC(Hydrophilic-Interaction Chromatography)
친수성 상호작용 크로마토그래피는 오래 전부터 사용되어 왔지만 HILIC이라는 용어는 최근 들어 많이 쓰이게 되었습니다. 분석물질은 극성 대사물질, 탄수화물, 펩타이드처럼 극성이 매우 강한 화합물입니다.
HILIC은 순상 크로마토그래피를 수용성 이동상의 영역으로 확장해 놓은 것으로 보면 됩니다. 이동상은 물 또는 완충액(40% 미만)과 유기 용매의 혼합물입니다. 고정상은 실리카, 극성 결합상, 극성 고분자 패킹, 이온 교환기와 같이 친수성이 매우 강한 극성 흡착제입니다. 이런 고정상들의 공통점은 물과의 결합 성능, 즉 “친수성(hydrophilic)”을 가진다는 점입니다.
HILIC 모드에서 사용되는 그래디언트 분석법은 역상 모드와 정반대입니다. 초기 조건은 일반적으로 유기 용매 비율이 높지만(일반적으로 95%이상) 점차 수용성 용매의 비율이 높아집니다. 이 때문에 역역상(reversed-reversed-phase)이라는 용어도 많이 쓰이고 있습니다.
이 기법은 많은 인기를 얻고 있으며, 그러한 이유로 컬럼 패킹 연구의 주체로도 많이 활용되고 있습니다.
Waters HILIC 컬럼은 Atlantis, CORTECS, XBridge 및 ACQUITY 제품군으로 제공됩니다.
역상 크로마토그래피
현재 실험실에서 이용 중인 액체 크로마토그래피 분리 기법 중에서 활용도가 가장 높은 것은 역상 크로마토그래피입니다. Waters 공급 컬럼 중 가장 많은 선택을 받는 컬럼이라는 점에서 역상 크로마토그래피의 인기를 확인할 수 있습니다.
역상 크로마토그래피는 하나의 극성 이동상을 포함하고 있으며, 일반적으로 물 또는 완충액과 메탄올, 아세토니트릴 또는 테트라히드로퓨란과 같은 비극성이 강한 용매의 혼합물입니다. 고정상은 비극성이며, 종종 장쇄 탄화수소 작용기를 실리카, Solid-Core, 폴리메릭 또는 하이브리드 입자 지지체에 결합시켜 제조합니다. 최근에는 컬럼 효율과 pH 안정성을 높이고 대안을 확보하는 것을 목표로 역상 분리 미디어 분야에서의 연구 개발이 활발히 진행 중입니다.
Waters에서 공급하는 최신 컬럼 케미스트리는 크게 다음 네 가지로 나눌 수 있습니다.
- 하이브리드(Hybrid) - pH 안정성을 극대화하여 분석법 개발 유연성을 높이기 위해 설계되었으며 pH 범위는 1-12입니다.
- 실리카(Silica) - 기존에 가장 많이 사용되어 온 역상 지지체인 이러한 제품들은 Waters Taunton 제조 시설에서 원재료로부터 합성되었습니다. 또한 최적의 로딩 용량을 제공하도록 설계되었으며 pH 범위는 2-7입니다.
- Solid-Core – 컬럼 분산으로 인한 첨가제의 사용을 줄여 컬럼 효율을 높여 주는 입자입니다. 1.6µm과 2.7µm의 두 가지 입자 크기로 제공되며 모든 LC 시스템과 호환됩니다.
- 특정 용도(Application-Specific) - 특정 분야에서 극성 분자의 머무름 성능을 강화하기 위해 설계되었습니다.
관련 컬럼 브랜드
하이브리드
실리카
Solid-Core
특정 용도
순상 크로마토그래피
순상 크로마토그래피는 역상 크로마토그래피의 정반대라고 보면 됩니다. 고정상의 극성 표면에서 일어나는 분석물질과 극성 작용기의 상호작용을 이용합니다. 순상 크로마토그래피에서 이동상의 극성이 강할 수록 더 잘 용리되기 때문에 머무름 성능을 높이기 위해서는 비극성 용매를 사용해야 합니다.
순상 크로마토그래피는 분리의 선택성을 미세 조정할 수 있는 용매가 많기 때문에 분리 도구로서 대단히 강력합니다. 그러나 일부 복잡성 문제로 인해 사용을 꺼리는 크로마토그래피 연구자들이 늘어났습니다. 상황에 따라서는 평형 시간이 길어지거나 재현성 문제가 나타나기도 합니다. 이동상에 저농도 오염물질만 있어도 민감하게 반응하기 때문입니다. 순상 크로마토그래피에 일반적으로 사용되는 용매의 점성도가 낮기 때문에, 이런 문제만 해결되면 역상 분석법에 비해 월등한 크로마토그램을 얻을 수 있습니다.
관련 컬럼 브랜드
HILIC(Hydrophilic-Interaction Chromatography)
친수성 상호작용 크로마토그래피는 오래 전부터 사용되어 왔지만 HILIC이라는 용어는 최근 들어 많이 쓰이게 되었습니다. HILIC은 순상 크로마토그래피로부터 변화되어 왔으며, 극성 대사물질, 탄수화물, 펩타이드처럼 극성이 매우 강한 분석물질에서 매우 탁월한 머무름이 얻어집니다.
이동상은 물 또는 완충액(40% 미만)과 유기 용매의 혼합물입니다. 고정상은 친수성이 매우 강하며 베어 실리카, 극성 결합상, 극성 고분자 충전재, zwitterion 및 이온 교환기로 구성됩니다. 이런 고정상들의 공통점은 물 층을 입자 표면으로 쉽게 흡수해 분할을 촉진한다는 것입니다. 이는 그 후에 표면에 형성되는 움직이지 않는 물 층과 머무름을 촉진하는 벌크 이동상의 분할입니다. HILIC 모드에서 사용되는 그래디언트 분석법은 역상 모드와 정반대입니다. 초기 조건은 일반적으로 유기 용매 비율이 높지만(일반적으로 95%이상) 점차 수용성 용매의 비율이 높아집니다. 이 때문에 역역상(reversed-reversed-phase)이라는 용어도 많이 쓰이고 있습니다.
이 기법은 많은 인기를 얻고 있으며, 그러한 이유로 컬럼 패킹 연구의 주체로도 많이 활용되고 있습니다.
관련 컬럼 브랜드
이온 교환 크로마토그래피
이온 교환 크로마토그래피(IEX) 분리에서는 보통 용액 내 염(salt)의 농도를 점차 높이거나 pH를 조절하면서, 또는 두 변수를 동시에 조절하면서 단백질을 분리하며, 표면 전하가 낮은 단백질이 표면 전하가 높은 단백질보다 먼저 용리됩니다. 일반적으로 단백질 유형과 분리를 위한 pH에 따라서, 분리에는 음이온 교환기(anion exchanger) 또는 양이온 교환기(cation exchanger)가 사용됩니다. 또한 원하는 단백질을 분리하기 위해 Gradient 시간, 완충용액의 조성 및 pH, 유속, 그리고 분리 온도도 고려해야 할 주요 변수입니다.