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Cromatografía de intercambio iónico

La cromatografía de intercambio iónico es un tipo de cromatografía líquida en la que las moléculas de la muestra se separan según su carga.

Se usa comúnmente para separar moléculas biológicas cargadas como proteínas, péptidos, aminoácidos o nucleótidos. Por ejemplo, los aminoácidos de las proteínas contienen grupos químicos cargados tanto positiva como negativamente. Las proteínas pueden tener una carga neta positiva o negativa o incluso no tener carga, dependiendo del pH de su entorno.

El pH donde la proteína no tiene carga se llama punto isoeléctrico. Por lo tanto, la elección del pH del tampón determina la carga neta de la proteína de interés. Si el pH del tampón es mayor que el punto isoeléctrico de la proteína de interés, la proteína tendrá una carga neta negativa. Por otro lado, un pH más bajo que el punto isoeléctrico hará que la proteína lleve una carga neta positiva.

Dependiendo de la carga neta de las moléculas a separar, la fase estacionaria debe seleccionarse en consecuencia. Además, dado que las muestras son mezclas de diferentes compuestos con diferentes cargas, normalmente se usa un gradiente de tampón para eluir cada compuesto diferente por separado (figura 1).

Principio de separación de moléculas en cromatografía de intercambio iónico. Primero, una mezcla de proteínas, que se muestran como esferas de colores con símbolos más o menos en ellas, fluye a través de la columna, de arriba a abajo. A los lados de la columna hay cationes inmovilizados, representados como esferas naranjas con signos más. A medida que pasa el tiempo, primero, las moléculas cargadas negativamente se unen a los cationes y se eluyen las moléculas cargadas positivamente. Después de la adición del tampón de elución, se eluyen las moléculas ligeramente cargadas negativamente. Por último, el aumento de la concentración del tampón de elución separa las moléculas con carga muy negativa de los cationes y las eluye. La curva de elución que se presenta debajo del flujo de trabajo presenta dos picos, uno en el momento de elución de moléculas con carga levemente negativa y el segundo en el momento de elución de moléculas con carga altamente negativa.

Figura 1: Ejemplo de cromatografía de intercambio iónico.