紙張薄層(paper thin layer)和柱色譜法(column chromatography)的區別

關鍵區別–紙層析、薄層層析和柱層析

紙層析、薄層色譜和柱層析是三種類型的色譜技術。紙色譜法、薄層色譜法和柱層析法的主要區別在於色譜技術中使用的固定相類型。其固定相採用硅膠作為固定相，而硅膠作為固定相。

在蛋白質、碳水化合物等生物分子的分離鑑定過程中，色譜法是一種重要的生物物理技術。色譜法根據溶解度、大小和電荷來分離化合物。基於分離機理，色譜法採用了離子交換、吸收、分配和粒徑排除等機制，有三種色譜技術：紙層析、薄層色譜和柱層析。紙色譜法是基於化合物的固液吸附和溶解性，它使用纖維素紙作為固定相。薄層色譜是基於分子的固液吸附。它有一個固定相，通常是由氧化鋁或硅膠和流動相，即溶劑。柱色譜法使用一種填充有基質的柱，它主要根據分子的大小、親和力或電荷來分離分子。

什麼是紙色譜法(paper chromatography)？

色譜法是最簡單的色譜分析法，不適用於廣泛的色譜法研究。它主要用於學生實驗室鑑定生物分子，如混合物中的氨基酸和碳水化合物。紙色譜法使用纖維素紙或Whatman濾紙製成的固定相和通常使用正丁醇等有機溶劑製備的流動相。固定相用水飽和，使固定相為液體。因此，當化合物被發現並允許在流動相存在下運行時，根據化合物的溶解度，它們被分離。因此，在繪製色譜圖後，可以進行染色以確定每種化合物的長度。由此可計算保留係數。

紙張薄層(paper thin layer)和柱色譜法(column chromatography)的區別

圖01：紙色譜法

紙層析根據溶劑的流動方向可進一步分為上升紙色譜法和下降紙色譜法。

什麼是薄層色譜法(thin layer chromatography)？

薄層色譜法（TLC）是一種常用的技術，用於鑑別混合物中的不同氨基酸或蛋白質。分離技術是以固液吸附為基礎的。在薄層色譜法中，用氧化鋁或硅膠製成的板作為固定相。溶劑混合物根據需要而變化，可以使用不同的有機化合物組合，例如正丁醇、乙酸和水來製備溶劑。待分離的化合物點在板上，並浸入溶劑混合物中。一旦溶劑根據極板上的毛細作用向上移動，板上的化合物也會根據其在溶劑中的溶解度而移動。

圖02：薄層色譜法

用不同的染色程序檢測色譜圖後的斑點。有些人使用茚三酮染色，這是一種相當有毒的染色方法。現代薄層色譜圖使用熒光技術在運行後查看色譜圖。根據所經過的距離，可以計算出每種化合物的保留時間。這可用於確定根據所用混合物分離的化合物類型。TLC主要用於鑑別蛋白質混合物中的氨基酸，也用於分離混合物中存在的不同類型的單糖。

什麼是柱色譜法(column chromatography)？

柱層析法是一個寬泛的術語，用於描述使用柱基分離方法的許多類型的色譜技術。在柱色譜法中，用物理柱和填料分離化合物。分離可能基於化合物表現出的不同物理性質。這些性質可以是電荷、尺寸、三維構象和結合容量等。因此，填充有基體材料的柱作為固定相，施加在柱上的洗滌緩衝液作為流動相。

如果分子是按大小分開的，那麼填充材料的填充方式是留下孔，讓化合物通過。因此，不能流過孔的大分子首先被洗脫，而小分子則需要更長的時間來洗脫。

圖03：柱色譜法

如果分子是基於電荷分離的，則固定相將包含一個陰離子或陽離子交換劑，根據它們的電荷，化合物將被吸引。因此，在洗滌步驟中，將洗脫非結合化合物。加入洗脫緩衝液後，結合態帶電化合物將被洗脫。這些洗脫液的檢測主要基於分光光度法。

紙張薄層(paper thin layer)和柱色譜法(column chromatography)的共同點

全紙薄層色譜和柱層析三種技術用於分離氨基酸、蛋白質和碳水化合物等生物分子。
紙薄層色譜和柱層析技術有流動相和固定相。
紙薄層和柱層析技術利用生物物理機制進行分離。

紙張薄層(paper thin layer)和柱色譜法(column chromatography)的區別

紙色譜法vs薄層色譜法vs柱色譜法
紙色譜法	紙層析是根據化合物的液-液吸附和溶解度來分離化合物的一種色譜技術。它使用纖維素紙作為固定相。
薄層色譜法	薄層色譜是另一種基於分子固-液吸附的色譜技術。它有一個由氧化鋁或硅膠製成的固定相和一個溶劑作為流動相，即溶劑。
柱色譜法	柱色譜法使用一種填充有基質的柱，它主要根據分子的大小、親和力或電荷來分離分子。
固定相
紙色譜法	以Whatman硝化棉為原料，在紙層析中用作固定相。
薄層色譜法	採用氧化鋁或硅膠作為薄層色譜的固定相。
柱色譜法	用合適的填料填充柱作為柱色譜的固定相。
流動相
紙色譜法	流動溶劑是紙層析的流動相。
薄層色譜法	流動溶劑是薄層色譜的流動相。
柱色譜法	洗滌緩衝液是柱層析的流動相。
用於分離的機制
紙色譜法	紙層析是基於固液吸收的。
薄層色譜法	薄層色譜法是以固液吸收為基礎的。
柱色譜法	柱色譜法是基於粒徑排除、電荷和形狀。
洗脫緩衝液
紙色譜法	紙層析不需要。
薄層色譜法	薄層色譜法不需要。
柱色譜法	在柱色譜中需要。
檢測
紙色譜法	染色並測定保留因子。
薄層色譜法	染色並測定保留因子。
柱色譜法	分光光度測定。

總結 - 紙張薄層(paper thin layer) vs. 柱色譜法(column chromatography)

紙層析、薄層色譜和柱層析法是分離蛋白質、氨基酸和碳水化合物（主要是單糖）等生物分子的分離技術。紙層析以纖維素紙為固定相，分離機理基於固液吸附。TLC還採用固液吸附機制。分子在固定相上被分離，這取決於它們在流動相中的溶解度。柱色譜法利用化合物的大小、形狀、電荷和分子量等物理性質進行分離。填料柱為固定相，洗滌緩衝液為溶劑相。這就是紙薄層色譜法和柱色譜法的區別。