보고서 설명

물질을 분석하는 크로마토그래피에는 이온교환크로마토그래피, 얇은막 크로마토그래피, 겔크로마토그래피등이 있다. 이중에서 겔 크로마토그래피는 분석할 물질을 용매에 녹여서 용매를 겔에 투과시켜 그 물질을 분석하는 것을 말한다. 이 투과를 통해서 물질의 분자량이나 성분에 대해서 알 수 있는데, 원리를 알아보고 그 원리에 따른 효과와 활용 범위를 알아본다.

본문일부 및 목차

겔 크로마토그래피는 겔 여과(gel filtration) 또는 겔 침투(gel permeation) 크로마토그래피라고한다. 겔 여과 크로마토그래피(이동상은 물)라는 명칭은 생화학자들에 의해 사용되며, 겔 침투 크로마토그래피(이동상은 유기용매)라는 명칭은 고분자화학자가 사용한다. 겔 크로마토그래피는 정지상에 분자체(molecular sieve)를 사용하는데 이들은 세파덱스(Sephadex), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide) 또는 아가로오스(agarose) 겔로서 친수성이므로 물을 흡수할 수 있고 팽윤된다(그림 1).
시료 분자의 크기가 팽윤된 겔의 최대 구멍(pore)보다 클 때는, 그 분자는 겔 입자를 통과하지 못하므로 정지상 입자의 공간을 통해서 컬럼 밖으로 나온다. 보다 작은 분자는 겔 입자의 열린 구멍 속에 들어가나 그 크기와 모양에 따라서 통과하는 속도가 다르다. 그러므로 분자의 크기가 감소하는 순서로 용출된다.

보이드 부피인 Vo는 겔 분자체 주위에 있는 용매가 차지하는 공간으로 일반적으로 겔 베드 총부피(Vt)의 약 35%가 된다. 대부분의 컬럼은 염료(dye)인 blue dextran (분자량 2 × 106 dalton)으로 Vo를 보정(calibration)한다. 용리 부피(elution volume)인 Ve는 시료 분자가 컬럼을 지나서 밖으로 나올 때 까지 용리액의 양을 의미한다. 그리고 시료 분자의 지연정도는 다음과 같은 식으로 표현된다.


여기서 REV는 상대적인 용리부피(relative elution volume), R은 지연상수(retention constant), Kav = Kd는 분배계수(partition or distribution constant)를 의미한다. Kav를 잘 이용하면 그림 3에서처럼 이미 분자량을 알고 있는 물질들과 비교하여 시료의 분자량을 측정할 수 있다.

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#겔 크로마토그래피

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