आयन वर्णलेखन (आयन क्रोमैटोग्राफी): Difference between revisions

Ion exchange chromatography
Acronym	IC, IEC
Classification	Chromatography
Other techniques
Related	High performance liquid chromatography; Aqueous Normal Phase Chromatography; Size exclusion chromatography; Micellar liquid chromatography

Revision as of 21:04, 7 April 2023

एक आधुनिक आयन क्रोमैटोग्राफी प्रणाली

आयन क्रोमैटोग्राफी (या आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी) आयन विनिमयक के प्रति उनकी बंधुता के आधार पर आयनों और ध्रुवीय अणुओं को पृथक करती है। यह प्रायः किसी भी प्रकार के आवेशित अणु (रसायन विज्ञान) पर कार्य करता है - जिसमें बृहद् प्रोटीन, छोटे न्यूक्लियोटाइड और एमिनो एसिड सम्मिलित हैं। यद्यपि, आयन क्रोमैटोग्राफी उन स्थितियों में की जानी चाहिए जो प्रोटीन के समविद्युत बिंदु से एक इकाई दूर हों।^[1]

आयन क्रोमैटोग्राफी दो प्रकार की होती है, ऋणायन-विनिमय और धनायन-विनिमय। धनायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग तब किया जाता है जब महत्वपूर्ण अणु को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। अणु सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है क्योंकि क्रोमैटोग्राफी के लिए पीएच पीआई (ए/के/पीएच (आई)) से कम होती है।^[2]इस प्रकार की क्रोमैटोग्राफी में, स्थिर चरण को नकारात्मक रूप से आवेशित किया जाता है और सकारात्मक रूप से आवेशित अणुओं को इसमें आकर्षित करने के लिए भारण किया जाता है। ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी तब होती है जब स्थिर चरण सकारात्मक रूप से चार्ज होता है और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अणु (जिसका अर्थ है कि क्रोमैटोग्राफी के लिए पीएच पीआई से अधिक है) इसे आकर्षित करने के लिए भारण किया जाता है।^[3] यह प्रायः प्रोटीन शोधन, जल विश्लेषण और गुणवत्ता नियंत्रण में उपयोग किया जाता है।^[4]^[5]पानी में घुलनशील और आवेशित अणु जैसे प्रोटीन, अमीनो एसिड और पेप्टाइड्स मोइटी (रसायन विज्ञान) से बंधते हैं, जो अघुलनशील स्थिर चरण में आयनी बंध बनाकर विपरीत रूप से आवेशित होते हैं।^[6] समतुल्य स्थिर चरण में एक आयनीकरण कार्यात्मक समूह होता है जहां एक मिश्रण के लक्षित अणुओं को पृथक और परिमाणित किया जाता है, ताकि क्रमभंग से पारित होने पर बांध सकें - एक धनायनिक स्थिर चरण का उपयोग ऋणायनों को पृथक करने के लिए किया जाता है और एक ऋणायनी स्थिर चरण का उपयोग धनायनों को पृथक करने के लिए किया जाता है। धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग तब किया जाता है जब वांछित अणु पृथक करने के लिए धनायन होते हैं और ऋणायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग ऋणायनों को पृथक करने के लिए किया जाता है।^[7] बंधे हुए अणुओं को तब निस्तारित किया जा सकता है और क्रमभंग के माध्यम से आयनों की उच्च सांद्रता संचालन कर या क्रमभंग के पीएच को परिवर्तित कर एक प्रोद्धावक का उपयोग करके एकत्र किया जाता है जिसमें ऋणायन और धनायन होते हैं।

आयन क्रोमैटोग्राफी के उपयोग के लिए प्राथमिक लाभों में से एक पृथक्करण के समय अन्य पृथक्करण तकनीकों के विपरीत केवल एक अंतःक्रिया सम्मिलित है; इसलिए, आयन क्रोमैटोग्राफी में उच्च आधात्री सहिष्णुता हो सकती है। आयन विनिमय का एक अन्य लाभ क्षालन संरूपण (आयननीय समूह की उपस्थिति के आधार पर) की पूर्वानुमेयता है।^[8] उदाहरण के लिए धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी के उपयोग से कुछ धनायन पहले और अन्य बाद निष्कासित होंगे। एक स्थानीय आवेश संतुलन सदा संधारण रखा जाता है। यद्यपि, आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी क्रियान्वित में सम्मिलित नुकसान भी होते हैं, जैसे तकनीक के साथ निरंतर विकास जो क्रमभंग से क्रमभंग में असंगतता की ओर जाता है।^[9] इस शुद्धिकरण तकनीक की एक प्रमुख सीमा यह है कि यह आयननीय समूह तक ही सीमित है।^[2]

इतिहास

आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी

कई वर्षों में ज्ञान के संचय के माध्यम से आयन क्रोमैटोग्राफी उन्नत हुई है। वर्ष 1947 के प्रारंभ से, स्पैडिंग और पॉवेल ने दुर्लभ मृदा के पृथक्करण के लिए विस्थापन आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग किया। इसके अतिरिक्त, उन्होंने अमोनिया में 14एन और 15एन समस्थानिकों के आयन-विनिमय पृथक्करण को दर्शाया। 1950 के दशक के प्रारंभ में, क्रॉस और नेल्सन ने धातु आयनों के लिए उनके क्लोराइड, फ्लोराइड, नाइट्रेट या सल्फेट परिसरों को ऋणायन क्रोमैटोग्राफी द्वारा पृथक करने पर निर्भर कई विश्लेषणात्मक तरीकों के उपयोग का प्रदर्शन किया। स्वचालित पंक्तिबंद्ध पहचान उत्तरोत्तर वर्ष 1960 से वर्ष 1980 के साथ-साथ धातु आयन पृथक्करण के लिए नवीन क्रोमैटोग्राफिक विधियों की प्रस्तावित की गई थी। डॉव केमिकल कंपनी में स्मॉल, स्टीवंस और बाउमन द्वारा एक अभूतपूर्व पद्धति ने आधुनिक आयन क्रोमैटोग्राफी के निर्माण का वर्णन किया। संदमित चालकता संसूचन प्रणाली द्वारा अब ऋणायनों और धनायनों को कुशलतापूर्वक पृथक किया जा सकता है। वर्ष 1979 में, गैर-संदमित चालकता संसूचन के साथ ऋणायन क्रोमैटोग्राफी के लिए एक विधि जेरडे एट अल द्वारा प्रस्तुत की गई थी। तत्पश्चात वर्ष 1980 में, धनायन क्रोमैटोग्राफी के लिए एक समान विधि थी।^[10]

फलस्वरूप, आईसी व्यापार के भीतर अत्यधिक प्रतिस्पर्धा की अवधि प्रारंभ हुई, जिसमें संदमित और गैर-संदमित चालकता संसूचन दोनों के समर्थक थे। इस प्रतियोगिता के कारण नए रूपों के तीव्र वृद्धि हुई और आईसी का तेजी से विकास हुआ।^[11] एक चुनौती जिसे आईसी के भविष्य के विकास में दूर करने की आवश्यकता है, अत्यधिक कुशल एकाश्मीय आयन-विनिमय क्रमभंग की प्रस्तुति है और इस चुनौती पर अभिभूत करना आईसी के विकास के लिए बहुत महत्व होगा।^[12]

आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का तीव्रवृद्धि मुख्य रूप से द्वितीय विश्व युद्ध के समय वर्ष 1935- वर्ष 1950 के बीच प्रारंभ हुआ था और यह मैनहट्टन परियोजना के माध्यम से था कि अनुप्रयोगों और आईसी को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित किया गया था। आयन क्रोमैटोग्राफी मूल रूप से दो अंग्रेजी शोधकर्ताओं, कृषि सर थॉम्पसन और रसायनज्ञ जे टी वे द्वारा प्रस्तुत की गई थी। थॉम्पसन और वे के कार्यों में पानी में घुलनशील उर्वरक लवण, अमोनियम सल्फेट और पोटेशियम क्लोराइड की क्रिया सम्मिलित थी। वर्षा के कारण इन लवणों को सरलता से भूमि से नहीं निकाला जा सका। उन्होंने लवण के साथ मिट्टी का विवेचन करने के लिए आयन विधियों का क्रियान्वित किया, जिसके परिणामस्वरूप कैल्शियम के स्रावित के अतिरिक्त अमोनिया का निष्कासन हुआ।^[13]^{[unreliable source?]} यह पचास और साठ के दशक में अधिक सहमति के लिए आईसी के सैद्धांतिक मॉडल विकसित किए गए थे और सत्तर के दशक से पूर्व निरंतर संकलकों का उपयोग किया गया था, जो कम दबाव से उच्च-प्रदर्शन क्रोमैटोग्राफी के विकास के लिए मार्ग प्रशस्त करता था। वर्ष 1975 तक से पूर्व "आयन क्रोमैटोग्राफी" को तकनीकों के संदर्भ में एक नाम के रूप में स्थापित किया गया था, और उसके बाद इसे विपणन उद्देश्यों के लिए एक नाम के रूप में उपयोग किया गया था। पीने के पानी जैसी जलीय प्रणालियों की जांच के लिए आज आईसी महत्वपूर्ण है। यह ऋणायनिक तत्वों या परिसरों का विश्लेषण करने के लिए एक लोकप्रिय तरीका है जो पर्यावरणीय रूप से प्रासंगिक समस्याओं को हल करने में सहायता करता है। इसी तरह अर्धचालक में भी इसका अधिक उपयोग होता है। आधिक्यः पृथक्कारी क्रमभंग, क्षालन प्रणाली और उपलब्ध संकलक के कारण, क्रोमैटोग्राफी आयन विश्लेषण के लिए मुख्य विधि के रूप में विकसित हुई है।^[14]

जब इस तकनीक को प्रारंभ में विकसित किया गया था, तो इसका मुख्य रूप से जल उपचार के लिए उपयोग किया जाता था। वर्ष 1935 से, आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी तीव्रता से सबसे अधिक प्रभावशाली तकनीकों में से एक में व्यक्त हुई, इसके सिद्धांतों को प्रायः आसवन, अधिशोषण और निस्यंदन सहित रसायन विज्ञान के अधिकांश क्षेत्रों में प्रयोग किया जाता है।^[15]

सिद्धांत

आयन क्रोमैटोग्राम आयनों के पृथक्करण को प्रदर्शित करता है

आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी अणुओं को उनके संबंधित आवेशित समूहों के आधार पर पृथक करती है। आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी कूलॉमी (आयनी) अंतः क्रिया के आधार पर क्रमभंग पर विश्लेष्य अणुओं को बनाए रखती है। आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी आव्यूह में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं।^[16] अनिवार्य रूप से, अणु स्थिर चरण आव्यूह पर विपरीत आवेशों के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक अंतः क्रिया से पारित होते हैं। स्थिर चरण में एक अचल आव्यूह होता है जिसमें आवेशित आयनीकरणीय कार्यात्मक समूह या लिगेंड होते हैं।^[17]स्थिर चरण की सतह आयनी कार्यात्मक समूहों (आरएक्स) को प्रदर्शित करती है जो विपरीत आवेश के विश्लेष्य आयनों के साथ परस्पर क्रिया करती है। इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी प्राप्त करने के लिए, विलयन में विनिमययोग्य प्रतिपक्षी के साथ ये निष्क्रिय आवेश संलग्नित होते हैं। आयननीय अणु जिन्हें शुद्ध किया जाना है, स्थिर चरण पर स्थिर आवेशों को बाध्य करने के लिए इन विनिमययोग्य प्रतिपक्षी के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। इन आयननीय अणुओं को उनके आवेश के आधार पर बनाए रखा या क्षालित किया जाता है। प्रारंभ में, अणु जो स्थिर चरण में दुर्बलता से बाध्य या बाध्य नहीं होते हैं, उन्हें सर्वप्रथम साफ किया जाता है। स्थिर चरण से जुड़े अणुओं के क्षालन के लिए परिवर्तित स्थितियों की आवश्यकता होती है। विनिमययोग्य प्रतिपक्षी की एकाग्रता, जो बंधन के लिए अणुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करती है, को बढ़ाया जा सकता है या पीएच को परिवर्तित किया जा सकता है। पीएच में परिवर्तन विशेष अणुओं पर आवेश को प्रभावित करता है और, इसलिए, बंधन को परिवर्तित कर देता है। समायोजन से उनके आवेशों में परिवर्तन के आधार पर अणु तब क्षालित होने लगते हैं। आगे इस तरह के समायोजन का उपयोग महत्वपूर्ण प्रोटीन को निष्कासित करने के लिए किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, आयनित अणुओं को पृथक करने के लिए प्रतिपक्षी की एकाग्रता धीरे-धीरे भिन्न हो सकती है। इस प्रकार के क्षालन को प्रवणता प्रोद्धावन कहा जाता है। दूसरी ओर, चरण क्षालन का उपयोग किया जा सकता है जिसमें प्रतिपक्षी की सांद्रता एक चरण में भिन्न होती है।^[1] इस प्रकार की क्रोमैटोग्राफी को आगे धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी और ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी में विभाजित किया गया है । सकारात्मक रूप से आवेशित अणु धनायन विनिमय राल से बंधते हैं जबकि नकारात्मक रूप से आवेशित अणु ऋणायन विनिमय राल से बंधते हैं। धनायनित प्रजाति M+ और ऋणात्मक प्रजाति B- से युक्त आयनिक यौगिक को स्थिर चरण द्वारा बनाए रखा जा सकता है।

धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी सकारात्मक रूप से आवेशित धनायनों को बनाए रखती है क्योंकि स्थिर चरण एक नकारात्मक रूप से आवेशित कार्यात्मक समूह को प्रदर्शित करता है:

{\text{R-X}}^{-}{\text{C}}^{+}\,+\,{\text{M}}^{+}\,{\text{B}}^{-}\rightleftarrows \,{\text{R-X}}^{-}{\text{M}}^{+}\,+\,{\text{C}}^{+}\,+\,{\text{B}}^{-}

ऋणायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी सकारात्मक रूप से आवेशित कार्यात्मक समूह का उपयोग करके ऋणायनों को बनाए रखती है:

{\text{R-X}}^{+}{\text{A}}^{-}\,+\,{\text{M}}^{+}\,{\text{B}}^{-}\rightleftarrows \,{\text{R-X}}^{+}{\text{B}}^{-}\,+\,{\text{M}}^{+}\,+\,{\text{A}}^{-}

ध्यान दें कि गतिशील प्रावस्था में या तो C+ या A- की आयन शक्ति को संतुलन की स्थिति को स्थानांतरित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है, इस प्रकार अवधारण समय प्राप्त होती हैं।

आयन क्रोमैटोग्राम एक ऋणायन विनिमय क्रमभंग के साथ प्राप्त एक विशिष्ट क्रोमैटोग्राम दिखाता है।

प्रक्रिया

आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी प्रारंभ से पूर्व, इसे संतुलित किया जाना चाहिए। स्थिर चरण को कुछ आवश्यकताओं के साथ संतुलित किया जाना चाहिए जो उस प्रयोग पर निर्भर करते हैं जिसके साथ आप काम कर रहे हैं। एक बार संतुलित होने पर, स्थिर चरण में आवेशित आयन इसके विपरीत आवेशित विनिमेय आयनों से जुड़ जाएंगे। विनिमेय आयन जैसे Cl- या Na+। इसके बाद, एक रोधक चुना जाना चाहिए जिसमें वांछित प्रोटीन बंध सके। संतुलन के बाद, क्रमभंग को प्रक्षिप्त की आवश्यकता होती है। प्रक्षालन चरण उन सभी अशुद्धियों को क्षालित करने में सहायता करेगा जो आव्यूह से बंधे नहीं हैं जबकि महत्वपूर्ण प्रोटीन बंधी रहती है। इस नमूने रोधक को वांछित प्रोटीन को बांधने में सहायता करने के लिए संतुलन के लिए उपयोग किए जाने वाले रोधक के समान पीएच होना चाहिए। क्रमभंग के माध्यम से बहने वाले रोधक की समान गति से अनावेशित प्रोटीन को क्रमभंग से क्षालित किया जाएगा। एक बार जब नमूना क्रमभंग पर भारित हो जाता है और सभी गैर-वांछित प्रोटीनों को क्षालन करने के लिए क्रमभंग को रोधक से प्रक्षिप्त किया जाता है, तो आव्यूह से बंधे वांछित प्रोटीनों को क्षालित करने के लिए क्षालन की जाती है। बंधित प्रोटीन को रैखिक रूप से बढ़ते लवण सांद्रता के प्रवणता का उपयोग करके क्षालित किया जाता है। रोधक की बढ़ती आयनी शक्ति के साथ, नमक आयन माध्यम की सतह पर आवेशित समूहों को बाँधने के लिए वांछित प्रोटीन के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे। यह वांछित प्रोटीन को क्रमभंग से क्षालित करने का कारण बनेगा। जिन प्रोटीनों का शुद्ध आवेश कम होता है, वे सर्वप्रथम क्षालित होते हैं क्योंकि लवण सांद्रता बढ़ जाती है जिससे आयनी शक्ति बढ़ जाती है। उच्च शुद्ध आवेश वाले प्रोटीन को क्रमभंग से क्षालित करने के लिए उच्च आयनी शक्ति की आवश्यकता होगी।^[16]वांछित स्थिर चरण की परत के साथ लेपित ग्लास या प्लास्टिक प्लेट्स जैसे माध्यम की पतली परतों पर या क्रोमैटोग्राफी क्रमभंग में थोक में आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी करना संभव है। पतली परत क्रोमैटोग्राफी या क्रमभंग क्रोमैटोग्राफी में समानताएं हैं कि वे दोनों एक ही शासी सिद्धांतों के भीतर कार्य करते हैं; अणुओं का निरंतर और लगातार आदान-प्रदान होता है क्योंकि गतिशील प्रावस्था स्थिर चरण के साथ चलते है। अल्प आयतन में नमूना जोड़ना अनिवार्य नहीं है क्योंकि विनिमय क्रमभंग के लिए पूर्व निर्धारित शर्तों को चुना गया है ताकि गतिशील प्रावस्था और स्थिर चरणों के बीच प्रभावशाली संपर्क हो। इसके अलावा, क्षालन प्रक्रिया का तंत्र उनके संबंधित रासायनिक विशेषताओं के आधार पर विभिन्न अणुओं के विखंडीकरण का कारण बनेगा। यह परिघटना क्रमभंग के शीर्ष पर या उसके पास लवण सांद्रता में वृद्धि के कारण होती है, जिससे अणुओं को उस स्थिति में विस्थापित कर दिया जाता है, जबकि निम्न बंधित अणु बाद के बिंदु पर निष्कासित होते हैं जब उच्च लवण सांद्रता उस क्षेत्र में पहुंच जाते हैं। ये सिद्धांत कारण हैं कि आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी एक जटिल शुद्धिकरण प्रक्रिया में प्रारंभिक क्रोमैटोग्राफी चरणों के लिए एक उत्कृष्ट प्रार्थी है क्योंकि यह अधिक प्रारंभिक मात्रा के अलावा लक्ष्य अणुओं के छोटे संस्करणों को तेजी से प्राप्त कर सकता है।^[2]

चैंबर (बाएं) में नमक की उच्च सांद्रता होती है। हिलाए गए कक्ष (दाएं) में नमक की कम मात्रा होती है। धीरे-धीरे सरगर्मी नमक ढाल के गठन का कारण बनती है क्योंकि नमक उच्च से निम्न सांद्रता तक यात्रा करता है।

तुलनात्मक रूप से सरल उपकरणों का उपयोग प्रायः क्रोमैटोग्राफी क्रमभंग में बढ़ती प्रवणता के प्रतिआयन को प्रयुक्त करने के लिए किया जाता है। जटिल गठन के माध्यम से पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड को प्रभावी ढंग से पृथक करने के लिए कॉपर (II) जैसे प्रतिआयन को प्रायः अधिकतर चयन किया जाता है।^[18]

लवण प्रवणता बनाने के लिए एक साधारण उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। क्षालन रोधक को निरंतर कक्ष से मिश्रण कक्ष में खींचा जा रहा है, जिससे इसकी रोधक सांद्रता में परिवर्तन होता है। प्रायः, कक्ष में रखा गया रोधक सामान्यतः उच्च प्रारंभिक सांद्रता का होता है, जबकि विलोडित कक्ष में रखा रोधक सामान्यतः निम्न सांद्रता का होता है। जैसे ही बाएं कक्ष से उच्च सांद्रता रोधक को मिलाया जाता है और क्रमभंग में खींचा जाता है, विलोडित क्रमभंग की रोधक सांद्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है। विलोडित कक्ष, साथ ही सीमा रोधक के आकार को परिवर्तित कर, प्रतिआयन के अवतल, रैखिक या उत्तल प्रवणता के उत्पादन की अनुमति देता है।

विभिन्न माध्यमों की बहु संख्या स्थिर चरण के लिए उपयोग की जाती है। उपयोग किए जाने वाले सामान्य स्थिर आवेशित समूहों में ट्राइमिथाइलैमिनोइथाइल (टीएएम), ट्राइथाइलैमिनोइथाइल (टीईएई), डायथाइल-2-हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलामिनोइथाइल (क्यूएई), एमिनोइथाइल (एई), डायथाइलैमिनोइथाइल (डीईएई), सल्फो (एस), सल्फोमेथाइल (एसएम), सल्फोप्रोपाइल ( एसपी), कार्बोक्सी (सी), और कार्बोक्सिमिथाइल (सीएम) हैं।^[1]

क्रमभंग की सफल संकुलन आयन क्रोमैटोग्राफी का एक महत्वपूर्ण पहलू है। अंतिम क्रमभंग की स्थिरता और दक्षता संकुलन विधियों, प्रयुक्त विलायक और क्रमभंग के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाले कारकों पर निर्भर करती है। प्रारंभिक अकुशल शुष्क-संकुलन विधियों के विपरीत, गीला घोल संकुलन, जिसमें एक उपयुक्त विलायक में निलंबित कणों को दबाव में एक क्रमभंग में वितरित किया जाता है, महत्वपूर्ण सुधार दिखाता है। गीली घोल संकुलन करने में तीन विभिन्न तरीकों को नियोजित किया जा सकता है: संतुलित घनत्व विधि (विलायक का घनत्व झरझरा सिलिका कणों के समान है), उच्च श्यानता विधि (उच्च श्यानता का एक विलायक उपयोग किया जाता है), और कम श्यानता घोल विधि (कम श्यानता विलायक के साथ प्रदर्शन)।^[19]

पॉलीस्टीरीन का उपयोग आयन-विनिमय के माध्यम के रूप में किया जाता है। इसे डिवाइनिलबेनज़ीन और बेंज़ॉयल पेरोक्साइड के उपयोग से स्टाइरीन के पोलीमराइज़ेशन (बहुलकीकरण) से बनाया गया है। ऐसे विनिमयक प्रोटीन के साथ जलविरागी अन्योन्यक्रिया बनाते हैं जो अपरिवर्तनीय हो सकते हैं। इस विशेषता के कारण, पॉलीस्टीरीन आयन विनिमयक प्रोटीन पृथक्करण के लिए उपयुक्त नहीं हैं। दूसरी ओर उनका उपयोग अमीनो एसिड पृथक्करण में छोटे अणुओं को पृथक करने और पानी से नमक निकालने के लिए किया जाता है। बड़े छिद्रों वाले पॉलीस्टीरीन आयन विनिमयक का उपयोग प्रोटीन को पृथक करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इसे हाइड्रोफिलिक (जलंरागी) पदार्थ के साथ लेपित किया जाना चाहिए।^[20]

सेल्युलोज आधारित माध्यम का उपयोग बड़े अणुओं के पृथक्करण के लिए किया जा सकता है क्योंकि उनमें बड़े छिद्र होते हैं। इस माध्यम में प्रोटीन बंधन अधिक होता है और जलविरागी चरित्र कम होता है। डीईएई एक ऋणायन विनिमय आव्यूह है जो डायथाइलैमिनोइथाइल के एक सकारात्मक पक्ष समूह से उत्पन्न होता है जो सेल्युलोज या सेफैडेक्स से बंधित होता है।^[21]

ऐगेरोस ज़ेल आधारित माध्यम में भी बड़े छिद्र होते हैं लेकिन डेक्सट्रांस की तुलना में उनकी प्रतिस्थापन क्षमता कम होती है। तरल में फूलने के लिए माध्यम की क्षमता इन पदार्थों के व्यति बंधन, उपयोग किए गए रोधक के पीएच और आयन सांद्रता पर आधारित है।^[20]

उच्च तापमान और दबाव का समावेश समय में कमी के साथ-साथ आयन क्रोमैटोग्राफी की दक्षता में महत्वपूर्ण वृद्धि की अनुमति देता है। अवधारण गुणों पर इसके प्रभाव के कारण तापमान में चयनात्मकता का प्रभाव होता है। प्रतिधारण कारक (k = (t_R^g − t_M^g)/(t_M^g − t_ext)) छोटे आयनों के लिए तापमान के साथ बढ़ता है, और बड़े आयनों के लिए विपरीत प्रवृत्ति देखी जाती है।^[22]^[23]

विभिन्न माध्यमों में आयन चयनात्मकता के अतिरिक्त, 40-175 डिग्री सेल्सियस की सीमा के माध्यम से आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी करने के लिए और शोध किया जा रहा है।^[24]

एक विलायक में क्रमभंग कण कैसे व्यवहार करते हैं, इस अवलोकन के आधार पर एक उपयुक्त विलायक का चयन किया जा सकता है। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, कोई भी एकत्रित कणों से गारा की वांछित परिक्षिप्त अवस्था को सरलता से पृथक कर सकता है।^[19]

कमजोर और मजबूत आयन एक्सचेंजर्स

स्तंभ के समतुल्य होने के बाद एक मजबूत आयन एक्सचेंजर अपने मैट्रिक्स पर चार्ज नहीं खोएगा और इसलिए पीएच बफ़र्स की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। कमजोर आयन एक्सचेंजर्स के पास पीएच मान की एक सीमा होती है जिसमें वे अपना चार्ज बनाए रखेंगे। यदि कमजोर आयन एक्सचेंज कॉलम के लिए उपयोग किए जाने वाले बफर का पीएच मैट्रिक्स की क्षमता सीमा से बाहर हो जाता है, तो कॉलम अपना चार्ज वितरण खो देगा और ब्याज का अणु खो सकता है।^[25] कमजोर आयन एक्सचेंजर्स की छोटी पीएच रेंज के बावजूद, उनकी अधिक विशिष्टता होने के कारण अक्सर मजबूत आयन एक्सचेंजर्स पर उनका उपयोग किया जाता है। कुछ प्रयोगों में, कमजोर आयन एक्सचेंजर्स का अवधारण समय उच्च विशिष्टता पर वांछित डेटा प्राप्त करने के लिए काफी लंबा है।^[26] आयन एक्सचेंज कॉलम के रेजिन (अक्सर 'बीड्स' कहा जाता है) में कमजोर/मजबूत एसिड और कमजोर/मजबूत आधार जैसे कार्यात्मक समूह शामिल हो सकते हैं। ऐसे विशेष स्तंभ भी हैं जिनमें उभयधर्मी कार्यात्मक समूहों के साथ रेजिन होते हैं जो दोनों पिंजरों और आयनों का आदान-प्रदान कर सकते हैं।^[27] मजबूत आयन एक्सचेंज रेजिन के कार्यात्मक समूहों के कुछ उदाहरण चतुर्धातुक अमोनियम केशन (क्यू) हैं, जो एक आयन एक्सचेंजर है, और सल्फोनिक एसिड (एस, -एसओ)₂ओएच), जो एक कटियन एक्सचेंजर है।^[28] इस प्रकार के एक्सचेंजर्स 0-14 की पीएच रेंज पर अपने चार्ज घनत्व को बनाए रख सकते हैं। कमजोर आयन एक्सचेंज रेजिन के कार्यात्मक समूहों के उदाहरणों में डायथाइलैमिनोइथाइल (डीईएई, -सी₂H₄एन (सीएच₂H₅)₂), जो एक आयन एक्सचेंजर है, और कार्बोक्सिमिथाइल (CM, -CH₂-कूह),^[29] जो एक कटियन एक्सचेंजर है। ये दो प्रकार के एक्सचेंजर्स 5-9 की पीएच रेंज पर अपने कॉलम के चार्ज घनत्व को बनाए रख सकते हैं।^{[citation needed]}

आयन क्रोमैटोग्राफी में, विलेय आयनों की परस्पर क्रिया और उनके आवेशों के आधार पर स्थिर चरण यह निर्धारित करता है कि कौन से आयन बंधेंगे और किस हद तक। जब स्थिर चरण में सकारात्मक समूह होते हैं जो आयनों को आकर्षित करते हैं, तो इसे आयनों एक्सचेंजर कहा जाता है; जब स्थिर चरण पर नकारात्मक समूह होते हैं, तो धनायन आकर्षित होते हैं और यह एक कटियन एक्सचेंजर होता है।^[30] आयनों और स्थिर चरण के बीच आकर्षण राल, आयन एक्सचेंजर्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले कार्बनिक कणों पर भी निर्भर करता है।

प्रत्येक राल में सापेक्ष चयनात्मकता होती है जो मौजूद विलेय आयनों के आधार पर भिन्न होती है जो स्थिर चरण पर राल समूह को बाँधने के लिए प्रतिस्पर्धा करेंगे। चयन गुणांक, संतुलन स्थिरांक के बराबर, राल और प्रत्येक आयन के बीच सांद्रता के अनुपात के माध्यम से निर्धारित किया जाता है, हालांकि, सामान्य प्रवृत्ति यह है कि आयन एक्सचेंजर्स आयन को उच्च चार्ज, छोटे हाइड्रेटेड त्रिज्या के साथ बंधन पसंद करते हैं, और उच्च ध्रुवीकरण, या आयन के इलेक्ट्रॉन बादल की क्षमता अन्य शुल्कों से बाधित होने की क्षमता।^[31] इस चयनात्मकता के बावजूद, स्तंभ में पेश की गई कम चयनात्मकता वाले आयन की अधिक मात्रा कम आयन को स्थिर चरण में अधिक बाध्य करने का कारण बनती है क्योंकि चयनात्मकता गुणांक आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी के दौरान होने वाली बाध्यकारी प्रतिक्रिया में उतार-चढ़ाव की अनुमति देता है।

निम्न तालिका आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले आयन एक्सचेंजर्स को दिखाती है ^[32]


Sr. No	Name	Type	Functional group
1	DEAE Cellulose (Anion exchanger)	Weakly basic	DEAE (Diethylaminoethyl)
2	QAE Sephadex (Anion exchanger)	Strongly basic	QAE (Quaternary aminoethyl)
3	Q Sepharose (Anion exchanger)	Strongly basic	Q (Quaternary ammonium)
4	CM- Cellulose (Cation exchanger)	Weakly acidic	CM (Carboxymethyl)
5	SP Sepharose (Cation exchanger)	Strongly acidic	SP (Sulfopropyl)
6	SOURCE S (Cation exchanger)	Strongly acidic	S (Methyl sulfate)

विशिष्ट तकनीक

एक नमूना पेश किया जाता है, या तो मैन्युअल रूप से या एक autosampler के साथ, ज्ञात मात्रा के नमूना लूप में। एक बफर समाधान जलीय घोल जिसे मोबाइल चरण के रूप में जाना जाता है, नमूना को लूप से एक स्तंभ पर ले जाता है जिसमें स्थिर चरण सामग्री का कुछ रूप होता है। यह आमतौर पर एक राल या जेल मैट्रिक्स होता है जिसमें सहसंयोजक बंधन बंधुआ आवेशित कार्यात्मक समूहों के साथ agarose या सेल्यूलोज मोती होते हैं। स्तंभ के वांछित प्रभार को प्राप्त करने के लिए स्थिर चरण के संतुलन की आवश्यकता होती है। यदि स्तंभ ठीक से संतुलित नहीं है, तो वांछित अणु स्तंभ से मजबूती से नहीं जुड़ सकता है। लक्ष्य विश्लेषण (ऋणायन या धनायन) को स्थिर चरण पर बनाए रखा जाता है, लेकिन स्थिर चरण से विश्लेषण आयनों को विस्थापित करने वाली समान रूप से आवेशित प्रजातियों की सांद्रता को बढ़ाकर इसे दूर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कटियन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी में, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सोडियम आयनों को जोड़कर सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए विश्लेषण को विस्थापित किया जा सकता है। ब्याज के विश्लेषणों को तब कुछ तरीकों से पता लगाया जाना चाहिए, आमतौर पर चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक) या यूवी/दृश्यमान प्रकाश अवशोषण द्वारा।

आईसी सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए आमतौर पर क्रोमैटोग्राफी डेटा सिस्टम (सीडीएस) की आवश्यकता होती है। आईसी सिस्टम के अलावा, इनमें से कुछ सीडीएस गैस वर्णलेखन (जीसी) और एचपीएलसी को भी नियंत्रित कर सकते हैं।

मेम्ब्रेन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी

एक प्रकार का आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी, झिल्ली एक्सचेंज^[33]^[34] मोतियों से भरे स्तंभों के उपयोग की सीमाओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन की गई शुद्धिकरण की एक अपेक्षाकृत नई विधि है। मेम्ब्रेन क्रोमैटोग्राफिक^[35]^[36] उपकरण बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सस्ते हैं और अन्य क्रोमैटोग्राफी उपकरणों के विपरीत डिस्पोजेबल हैं जिन्हें रखरखाव और पुनर्मूल्यांकन के लिए समय की आवश्यकता होती है। तीन प्रकार के झिल्ली अवशोषक होते हैं जो आमतौर पर पदार्थों को पृथक करते समय उपयोग किए जाते हैं। तीन प्रकार फ्लैट शीट, खोखले फाइबर और रेडियल प्रवाह हैं। झिल्ली क्रोमैटोग्राफी के लिए सबसे आम अवशोषक और सबसे उपयुक्त कई फ्लैट शीट हैं क्योंकि इसमें अधिक अवशोषक मात्रा होती है। इसका उपयोग बड़े पैमाने पर स्थानांतरण सीमाओं को दूर करने के लिए किया जा सकता है^[37] और दबाव गिरना,^[38] यह विषाणुओं, प्लाज्मिड डीएनए, और अन्य बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स को पृथक करने और शुद्ध करने के लिए विशेष रूप से लाभप्रद बनाता है। स्तंभ आंतरिक छिद्रों के साथ सूक्ष्म झिल्लियों से भरा होता है, जिसमें सोखने वाले मोएट होते हैं जो लक्ष्य प्रोटीन को बांध सकते हैं। सोखने वाली झिल्लियां विभिन्न प्रकार की ज्यामिति और रसायन विज्ञान में उपलब्ध हैं जो उन्हें शुद्धिकरण के लिए उपयोग करने की अनुमति देती हैं और एक दक्षता में अंशांकन, एकाग्रता और स्पष्टीकरण भी देती हैं जो मोतियों का उपयोग करने की 10 गुना है।^[39] झिल्लियों को झिल्ली के पृथकाव के माध्यम से तैयार किया जा सकता है, जहां झिल्लियों को वर्गों में काटा जाता है और स्थिर किया जाता है। एक और हालिया विधि में जीवित कोशिकाओं का उपयोग शामिल है जो एक समर्थन झिल्ली से जुड़ी होती हैं और सिग्नलिंग अणुओं की पहचान और स्पष्टीकरण के लिए उपयोग की जाती हैं।^[40]

प्रोटीन पृथक करना

प्रोटीन शुद्धि के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रारंभिक-पैमाने पर आयन एक्सचेंज कॉलम।

आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी का उपयोग प्रोटीन को पृथक करने के लिए किया जा सकता है क्योंकि उनमें आवेशित कार्यात्मक समूह होते हैं। ब्याज के आयन (इस मामले में आवेशित प्रोटीन) का दूसरे आयनों के लिए आदान-प्रदान किया जाता है (आमतौर पर एच⁺) आवेशित ठोस समर्थन पर। विलेय आमतौर पर एक तरल चरण में होते हैं, जो पानी हो जाता है। उदाहरण के लिए पानी में प्रोटीन लें, जो एक तरल चरण होगा जो एक स्तंभ से होकर गुजरता है। स्तंभ को आमतौर पर ठोस चरण के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह झरझरा सिंथेटिक कणों से भरा होता है जो एक विशेष आवेश के होते हैं। इन झरझरा कणों को मोतियों के रूप में भी संदर्भित किया जाता है, इन्हें चार्ज करने के लिए एमिनेटेड (एमिनो समूह युक्त) या धातु के आयन हो सकते हैं। झरझरा पॉलिमर का उपयोग करके स्तंभ तैयार किया जा सकता है, 100,000 से अधिक मैक्रोमोलेक्यूल्स के लिए झरझरा कण का इष्टतम आकार लगभग 1 माइक्रोन है²। ऐसा इसलिए है क्योंकि छिद्रों के भीतर विलेय का धीमा प्रसार पृथक्करण गुणवत्ता को प्रतिबंधित नहीं करता है।^[41] सकारात्मक रूप से आवेशित समूहों वाले मोती, जो नकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन को आकर्षित करते हैं, को आमतौर पर आयनों विनिमय रेजिन के रूप में संदर्भित किया जाता है। पीएच 7 (पानी का पीएच) पर ऋणात्मक रूप से आवेशित साइड चेन वाले अमीनो एसिड ग्लूटामेट और एस्पार्टेट हैं। नकारात्मक रूप से आवेशित मनकों को कटियन एक्सचेंज रेजिन कहा जाता है, क्योंकि सकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन आकर्षित होंगे। पीएच 7 पर सकारात्मक रूप से आवेशित साइड चेन वाले अमीनो एसिड लाइसिन, हिस्टिडाइन और आर्जिनिन हैं।^[42]

आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु वह पीएच है जिस पर एक यौगिक - इस मामले में एक प्रोटीन - का कोई शुद्ध आवेश नहीं होता है। एक प्रोटीन का आइसोइलेक्ट्रिक पॉइंट या पीआई को साइड चेन के पीकेए का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है, अगर अमीनो (पॉजिटिव चेन) कार्बोक्सिल (नेगेटिव) चेन को रद्द करने में सक्षम है, तो प्रोटीन अपने पीआई पर होगा। पीएच 7 पर चार्ज नहीं करने वाले प्रोटीन के लिए पानी के बजाय बफ़र्स का उपयोग करना एक अच्छा विचार है क्योंकि यह प्रोटीन और मोतियों के बीच आयनिक इंटरैक्शन को बदलने के लिए पीएच के हेरफेर को सक्षम बनाता है।^[43] यदि पीएच क्रमशः उच्च या निम्न पर्याप्त है तो कमजोर अम्लीय या बुनियादी पक्ष श्रृंखलाएं चार्ज करने में सक्षम होती हैं। प्रोटीन के प्राकृतिक आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु के आधार पर पृथक्करण प्राप्त किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से एक पेप्टाइड टैग को प्रोटीन में आनुवंशिक रूप से जोड़ा जा सकता है ताकि प्रोटीन को अधिकांश प्राकृतिक प्रोटीनों से दूर एक आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु दिया जा सके (उदाहरण के लिए, 6 आर्गिनिन एक कटियन-एक्सचेंज राल के लिए बाध्य करने के लिए या 6 ग्लूटामेट एक आयन-विनिमय राल जैसे डीईएई के लिए बाध्य करने के लिए) -सेफ़रोज़)।

मोबाइल चरण की आयनिक शक्ति को बढ़ाकर क्षालन अधिक सूक्ष्म है। यह काम करता है क्योंकि मोबाइल चरण से आयन स्थिर चरण पर स्थिर आयनों के साथ बातचीत करते हैं, इस प्रकार प्रोटीन से स्थिर चरण को बचाते हैं, और प्रोटीन को एल्यूट करते हैं।

आयन-एक्सचेंज कॉलम से सावधानी एकल चार्ज-क्रोमैटोफोकसिंग के परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हो सकती है। आयन-एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी विशिष्ट मल्टीमेरिक प्रोटीन असेंबलियों के पृथकाव में भी उपयोगी है, जो संख्या और चार्ज पेप्टाइड टैग की स्थिति दोनों के अनुसार विशिष्ट परिसरों की शुद्धि की अनुमति देता है।^[44]^[45]

गिब्स-डोनन प्रभाव

आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी में, गिब्स-डोनन प्रभाव तब देखा जाता है जब लागू बफर और आयन एक्सचेंजर का पीएच भिन्न होता है, यहां तक कि एक पीएच इकाई तक। उदाहरण के लिए, आयन-एक्सचेंज कॉलम में, आयन एक्सचेंजर्स प्रोटॉन को निरस्त करते हैं, इसलिए कॉलम के पास बफर का पीएच बाकी विलायक से अधिक होता है।^[46] नतीजतन, एक प्रयोगकर्ता को सावधान रहना होगा कि ब्याज की प्रोटीन स्थिर है और वास्तविक पीएच में ठीक से चार्ज किया गया है।

यह प्रभाव दो समान आवेशित कणों के परिणामस्वरूप आता है, एक राल से और एक समाधान से, दोनों पक्षों के बीच ठीक से वितरित करने में विफल; एक आयन का दूसरे पर चयनात्मक उठाव होता है।^[47]^[48] उदाहरण के लिए, एक सल्फोनेटेड पॉलीस्टीरिन राल में, एक कटियन एक्सचेंज राल, हाइड्रोक्लोरिक एसिड बफर के क्लोरीन आयन को राल में संतुलित करना चाहिए। हालांकि, चूंकि राल में सल्फोनिक एसिड की सांद्रता अधिक होती है, एचसीएल के हाइड्रोजन में स्तंभ में प्रवेश करने की कोई प्रवृत्ति नहीं होती है। यह, इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी की आवश्यकता के साथ मिलकर, राल में प्रवेश करने वाले हाइड्रोजन और क्लोरीन की न्यूनतम मात्रा की ओर जाता है।^[48]

उपयोग करता है

नैदानिक उपयोगिता

अरेंजमेंट क्रोमैटोग्राफी में आयन क्रोमैटोग्राफी का उपयोग देखा जा सकता है।^{[citation needed]} आमतौर पर, एसिटिलीनिक और एथिलीनिक बांड युक्त चांदी और यौगिकों में बहुत कमजोर परस्पर क्रिया होती है। ओलेफिन यौगिकों पर इस घटना का व्यापक रूप से परीक्षण किया गया है। चांदी के आयनों के साथ ओलेफ़िन बनाने वाले आयन परिसर कमजोर होते हैं और पाई, सिग्मा, और डी ऑर्बिटल्स और उपलब्ध इलेक्ट्रॉनों के अतिव्यापीकरण के आधार पर बनाए जाते हैं इसलिए दोहरे बंधन में कोई वास्तविक परिवर्तन नहीं होता है। इस व्यवहार को पृथक करने के लिए हेरफेर किया गया था, मुख्य रूप से फैटी एसिड मिश्रण से पृथक-पृथक संख्या में चांदी के आयनों का उपयोग करते हुए डबल बॉन्ड के भिन्न होते हैं। आयन रेजिन को चांदी के आयनों के साथ लगाया गया था, जो तब विभिन्न विशेषताओं के फैटी एसिड को पृथक करने के लिए विभिन्न एसिड (सिलिसिक एसिड) के संपर्क में थे।

क्षार धातु आयनों के लिए 1 माइक्रोन जितनी कम जांच सीमा प्राप्त की जा सकती है।^[49] इसका उपयोग HbA1c, पॉरफाइरिन और जल शोधन के मापन के लिए किया जा सकता है। आयन एक्सचेंज रेजिन (IER) का व्यापक रूप से व्यापक रूप से दवाओं में इसकी उच्च क्षमता और पृथक्करण प्रक्रिया की सरल प्रणाली के कारण उपयोग किया जाता है। किडनी डायलिसिस के लिए आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग सिंथेटिक उपयोगों में से एक है। इस विधि का उपयोग सेल्युलोज झिल्लीदार कृत्रिम किडनी का उपयोग करके रक्त तत्वों को पृथक करने के लिए किया जाता है।^[50] आयन क्रोमैटोग्राफी का एक अन्य नैदानिक अनुप्रयोग रैपिड एनियन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी तकनीक है जिसका उपयोग मानव सीरम से क्रिएटिन किनेज (CK) आइसोएंजाइम को पृथक करने के लिए किया जाता है और ऑटोप्सी सामग्री में ऊतक (ज्यादातर CK समृद्ध ऊतक जैसे हृदय की मांसपेशी और मस्तिष्क का उपयोग किया जाता था)।^{[citation needed]} इन आइसोएंजाइमों में एमएम, एमबी और बीबी शामिल हैं, जो सभी पृथक-पृथक अमीनो एसिड अनुक्रमों को देखते हुए समान कार्य करते हैं। इन आइसोएंजाइमों का कार्य एटीपी का उपयोग करके क्रिएटिन को एडीपी को निष्कासित करने वाले फॉस्फोस्रीटाइन में परिवर्तित करना है। मिनी कॉलम DEAE-Sephadex A-50 से भरे हुए थे और आगे विभिन्न सांद्रता में ट्रिस-बफर सोडियम क्लोराइड के साथ eluted थे (प्रत्येक एकाग्रता को लाभप्रद रूप से क्षालन में हेरफेर करने के लिए चुना गया था)। पृथक्करण के लिए स्तंभों में मानव ऊतक का अर्क डाला गया था। कुल CK गतिविधि देखने के लिए सभी अंशों का विश्लेषण किया गया और यह पाया गया कि CK isoenzymes के प्रत्येक स्रोत में विशेषता isoenzymes पाए गए। सबसे पहले, सीके-एमएम eluted था, फिर सीके-एमबी, उसके बाद सीके-बीबी। इसलिए, प्रत्येक नमूने में पाए जाने वाले आइसोएंजाइम का उपयोग स्रोत की पहचान करने के लिए किया जा सकता है, क्योंकि वे ऊतक विशिष्ट थे।

परिणामों से मिली जानकारी का उपयोग करते हुए, रोगियों के निदान और प्रचुर मात्रा में गतिविधि में पाए जाने वाले सीके आइसोएंजाइम के प्रकार के बारे में सहसंबंध बनाया जा सकता है। खोज से, अध्ययन किए गए 71 रोगियों में से लगभग 35 दिल के दौरे (मायोकार्डिअल इन्फ्रक्शन) से पीड़ित थे, जिनमें सीके-एमएम और सीके-एमबी आइसोएंजाइम की प्रचुर मात्रा थी। निष्कर्ष आगे बताते हैं कि गुर्दे की विफलता, सेरेब्रोवास्कुलर रोग, और फुफ्फुसीय रोग सहित कई अन्य निदानों में केवल सीके-एमएम आइसोएंजाइम पाया गया और कोई अन्य आइसोएंजाइम नहीं पाया गया। इस अध्ययन के परिणाम विभिन्न रोगों और पाए गए सीके आइसोएंजाइम के बीच सहसंबंध का संकेत देते हैं जो विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके पिछले परीक्षण परिणामों की पुष्टि करते हैं। इस अध्ययन और आयन क्रोमैटोग्राफी के अनुप्रयोग के बाद से दिल के दौरे के पीड़ितों में पाए जाने वाले सीके-एमबी के अध्ययन में विस्तार हुआ है।

औद्योगिक अनुप्रयोग

1975 से उद्योग की कई शाखाओं में आयन क्रोमैटोग्राफी का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। मुख्य लाभकारी लाभ विश्वसनीयता, बहुत अच्छी सटीकता और सटीकता, उच्च चयनात्मकता, उच्च गति, उच्च पृथक्करण दक्षता और उपभोग्य सामग्रियों की कम लागत हैं। आयन क्रोमैटोग्राफी से संबंधित सबसे महत्वपूर्ण विकास नए नमूने तैयार करने के तरीके हैं; विश्लेषण पृथक्करण की गति और चयनात्मकता में सुधार; पता लगाने की सीमा और परिमाणीकरण की सीमा को कम करना; अनुप्रयोगों के दायरे का विस्तार; नए मानक तरीकों का विकास; लघुकरण और पदार्थों के एक नए समूह के विश्लेषण के दायरे का विस्तार। ELECTROPLATING स्नान के इलेक्ट्रोलाइट और मालिकाना योजक के मात्रात्मक परीक्षण की अनुमति देता है।^[51] यह गुणात्मक पतवार सेल परीक्षण या कम सटीक यूवी परीक्षण की उन्नति है। आयन, उत्प्रेरक, उज्ज्वलन और त्वरक को मापा जा सकता है।^[51]आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी धीरे-धीरे एक व्यापक रूप से ज्ञात, सार्वभौमिक तकनीक बन गई है, जो आयनिक और धनायन दोनों प्रजातियों का पता लगाने के लिए है। इस तरह के उद्देश्यों के लिए आवेदन विकसित किए गए हैं, या विकास के अधीन हैं, रुचि के विभिन्न क्षेत्रों और विशेष रूप से, दवा उद्योग के लिए। फार्मास्यूटिकल्स में आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी का उपयोग हाल के वर्षों में बढ़ा है, और 2006 में, आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी पर एक अध्याय आधिकारिक तौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका फार्माकोपिया-नेशनल फॉर्मूलारी (यूएसपी-एनएफ) में जोड़ा गया था। इसके अलावा, यूएसपी-एनएफ के 2009 के रिलीज में, संयुक्त राज्य अमेरिका फार्माकोपिया ने दो तकनीकों का उपयोग करके आयन क्रोमैटोग्राफी के कई विश्लेषण उपलब्ध कराए: कंडक्टिविटी डिटेक्शन, साथ ही पल्स एम्परोमेट्री डिटेक्शन। इन अनुप्रयोगों में से अधिकांश मुख्य रूप से फार्मास्यूटिकल्स में अवशिष्ट सीमाओं को मापने और विश्लेषण करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जिसमें ऑक्सालेट, आयोडाइड, सल्फेट, सल्फामेट, फॉस्फेट, साथ ही पोटेशियम और सोडियम सहित विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स की सीमा का पता लगाना शामिल है। कुल मिलाकर, यूएसपी-एनएफ के 2009 के संस्करण ने आधिकारिक तौर पर सक्रिय यौगिकों, या सक्रिय यौगिकों के घटकों के विश्लेषण के लिए पता लगाने के अट्ठाईस तरीकों को जारी किया, या तो चालकता का पता लगाने या पल्स एम्परोमेट्रिक पहचान का उपयोग किया।^[52]

औषधि विकास

एक्सपेक्टोरेंट कफ फॉर्मूलेशन में सोडियम, अमोनियम और पोटेशियम जैसे उद्धरणों का पता लगाने और मापने के लिए एक आयन क्रोमैटोग्राफी प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

फार्मास्युटिकल दवाओं के विश्लेषण में आईसी के अनुप्रयोग में रुचि बढ़ रही है। आईसी का उपयोग उत्पाद विकास और गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण के विभिन्न पहलुओं में किया जाता है। उदाहरण के लिए, आईसी का उपयोग फार्मास्यूटिकल सक्रिय दवाओं के अणुओं की स्थिरता और घुलनशीलता गुणों में सुधार के साथ-साथ कार्बनिक सॉल्वैंट्स के लिए उच्च सहनशीलता वाले सिस्टम का पता लगाने के लिए किया जाता है। विघटन परीक्षण के एक भाग के रूप में विश्लेषणों के निर्धारण के लिए आईसी का उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम विघटन परीक्षणों से पता चला है कि माध्यम में मौजूद अन्य आयन आपस में और कैल्शियम आयन से भी अच्छी तरह से हल हो सकते हैं। इसलिए, समय के साथ घुलने वाली दवा की मात्रा निर्धारित करने के लिए आईसी को गोलियों और कैप्सूल के रूप में दवाओं में नियोजित किया गया है।^[53] आईसी का व्यापक रूप से फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन में उपयोग किए जाने वाले सहायक पदार्थों या निष्क्रिय अवयवों का पता लगाने और मात्रा निर्धारित करने के लिए भी उपयोग किया जाता है। इन ध्रुवीय समूहों को आयन कॉलम में हल करने के कारण आईसी के माध्यम से ऐसे योगों में चीनी और चीनी अल्कोहल का पता लगाया गया है। नशीली दवाओं के पदार्थों और उत्पादों में अशुद्धियों के विश्लेषण में आईसी पद्धति भी स्थापित की गई। अशुद्धियाँ या कोई भी घटक जो दवा रासायनिक इकाई का हिस्सा नहीं हैं, उनका मूल्यांकन किया जाता है और वे दवा की अधिकतम और न्यूनतम मात्रा के बारे में जानकारी देते हैं जो प्रति दिन एक रोगी को दी जानी चाहिए।^[54]

यह भी देखें

ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी
क्रोमैटोफोकसिंग
उच्च उत्पादन द्रव्य वर्णलेखन
समविभव बिंदु

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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LC Instruments at Curlie

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 [[आयन]] [[क्रोमैटोग्राफी]] (या आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी) आयन विनिमयक के प्रति उनकी बंधुता के आधार पर आयनों और [[ध्रुवीय अणु]]ओं को पृथक करती है। यह प्रायः किसी भी प्रकार के [[चार्ज (रसायन विज्ञान)|आवेशित अणु (रसायन विज्ञान)]] पर कार्य करता है - जिसमें बृहद् [[प्रोटीन]], छोटे [[न्यूक्लियोटाइड]] और [[ एमिनो एसिड |एमिनो एसिड]] सम्मिलित हैं। यद्यपि, आयन क्रोमैटोग्राफी उन स्थितियों में की जानी चाहिए जो प्रोटीन के समविद्युत बिंदु से एक इकाई दूर हों।<ref name=":0" />
-आयन क्रोमैटोग्राफी दो प्रकार की होती है, ऋणायन-विनिमय और धनायन-विनिमय। धनायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग तब किया जाता है जब महत्वपूर्ण अणु को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। अणु सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है क्योंकि क्रोमैटोग्राफी के लिए पीएच पीआई (ए/के/पीएच (आई)) से कम होती है।<ref name=":5" />इस प्रकार की क्रोमैटोग्राफी में, स्थिर चरण को नकारात्मक रूप से आवेशित किया जाता है और सकारात्मक रूप से आवेशित अणुओं को इसमें आकर्षित करने के लिए भारण किया जाता है। ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी तब होती है जब स्थिर चरण सकारात्मक रूप से चार्ज होता है और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अणु (जिसका अर्थ है कि क्रोमैटोग्राफी के लिए पीएच पीआई से अधिक है) इसे आकर्षित करने के लिए भारण किया जाता है।<ref>{{Cite web|url=https://www.separations.us.tosohbioscience.com/service--support/technical-support/resource-center/principles-of-chromagraphy/ion-exchange|title=आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी के सिद्धांत|website=separations.us.tosohbioscience.com|access-date=2018-05-01}}</ref> यह प्रायः प्रोटीन शोधन, जल विश्लेषण और गुणवत्ता नियंत्रण में उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite web|url=http://nepis.epa.gov/Exe/ZyNET.exe/20008SJY.TXT?ZyActionD=ZyDocument&Client=EPA&Index=Prior+to+1976&Docs=&Query=&Time=&EndTime=&SearchMethod=1&TocRestrict=n&Toc=&TocEntry=&QField=&QFieldYear=&QFieldMonth=&QFieldDay=&IntQFieldOp=0&ExtQFieldOp=0&XmlQuery=&File=D%3A%5Czyfiles%5CIndex%20Data%5C70thru75%5CTxt%5C00000000%5C20008SJY.txt&User=ANONYMOUS&Password=anonymous&SortMethod=h%7C-&MaximumDocuments=1&FuzzyDegree=0&ImageQuality=r75g8/r75g8/x150y150g16/i425&Display=p%7Cf&DefSeekPage=x&SearchBack=ZyActionL&Back=ZyActionS&BackDesc=Results%20page&MaximumPages=1&ZyEntry=1&SeekPage=x&ZyPURL |title=औद्योगिक अपशिष्ट जल की निगरानी के लिए पुस्तिका|publisher= Environmental Protection Agency (USA)|access-date=30 July 2016|date=August 1973}}</ref><ref>Da̧browski, A., Hubicki, Z., Podkościelny, P., & Robens, E. (2004). Selective removal of the heavy metal ions from waters and industrial wastewaters by ion-exchange method. Chemosphere, 56(2), 91-106.</ref>पानी में घुलनशील और आवेशित अणु जैसे प्रोटीन, अमीनो एसिड और पेप्टाइड्स [[मोइटी (रसायन विज्ञान)]] से बंधते हैं, जो अघुलनशील स्थिर चरण में आयनी बंध बनाकर विपरीत रूप से आवेशित होते हैं।<ref>Luqman, Mohammad, and Inamuddin (2012). ''Ion Exchange Technology II''. Springer Netherlands. p. 1. {{ISBN|978-94-007-4026-6}}.</ref> समतुल्य स्थिर चरण में एक आयनीकरण कार्यात्मक समूह होता है जहां एक मिश्रण के लक्षित अणुओं को पृथक और परिमाणित किया जाता है, ताकि क्रमभंग से पारित होने पर बांध सकें - एक धनायनिक स्थिर चरण का उपयोग ऋणायनों को अलग करने के लिए किया जाता है और एक ऋणायनी स्थिर चरण का उपयोग धनायनों को अलग करने के लिए किया जाता है। धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग तब किया जाता है जब वांछित अणु अलग करने के लिए धनायन होते हैं और ऋणायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग ऋणायनों को अलग करने के लिए किया जाता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ac00131a002|title=आयन क्रोमैटोग्राफी|journal=Analytical Chemistry|volume=59|issue=4|pages=335A–344A|year=1987|last1=Fritz|first1=James S.}}</ref> बंधे हुए अणुओं को तब निस्तारित किया जा सकता है और क्रमभंग के माध्यम से आयनों की उच्च सांद्रता संचालन कर या क्रमभंग के [[पीएच]] को परिवर्तित कर एक प्रोद्धावक का उपयोग करके एकत्र किया जाता है जिसमें ऋणायन और धनायन होते हैं।
+आयन क्रोमैटोग्राफी दो प्रकार की होती है, ऋणायन-विनिमय और धनायन-विनिमय। धनायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग तब किया जाता है जब महत्वपूर्ण अणु को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। अणु सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है क्योंकि क्रोमैटोग्राफी के लिए पीएच पीआई (ए/के/पीएच (आई)) से कम होती है।<ref name=":5" />इस प्रकार की क्रोमैटोग्राफी में, स्थिर चरण को नकारात्मक रूप से आवेशित किया जाता है और सकारात्मक रूप से आवेशित अणुओं को इसमें आकर्षित करने के लिए भारण किया जाता है। ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी तब होती है जब स्थिर चरण सकारात्मक रूप से चार्ज होता है और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अणु (जिसका अर्थ है कि क्रोमैटोग्राफी के लिए पीएच पीआई से अधिक है) इसे आकर्षित करने के लिए भारण किया जाता है।<ref>{{Cite web|url=https://www.separations.us.tosohbioscience.com/service--support/technical-support/resource-center/principles-of-chromagraphy/ion-exchange|title=आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी के सिद्धांत|website=separations.us.tosohbioscience.com|access-date=2018-05-01}}</ref> यह प्रायः प्रोटीन शोधन, जल विश्लेषण और गुणवत्ता नियंत्रण में उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite web|url=http://nepis.epa.gov/Exe/ZyNET.exe/20008SJY.TXT?ZyActionD=ZyDocument&Client=EPA&Index=Prior+to+1976&Docs=&Query=&Time=&EndTime=&SearchMethod=1&TocRestrict=n&Toc=&TocEntry=&QField=&QFieldYear=&QFieldMonth=&QFieldDay=&IntQFieldOp=0&ExtQFieldOp=0&XmlQuery=&File=D%3A%5Czyfiles%5CIndex%20Data%5C70thru75%5CTxt%5C00000000%5C20008SJY.txt&User=ANONYMOUS&Password=anonymous&SortMethod=h%7C-&MaximumDocuments=1&FuzzyDegree=0&ImageQuality=r75g8/r75g8/x150y150g16/i425&Display=p%7Cf&DefSeekPage=x&SearchBack=ZyActionL&Back=ZyActionS&BackDesc=Results%20page&MaximumPages=1&ZyEntry=1&SeekPage=x&ZyPURL |title=औद्योगिक अपशिष्ट जल की निगरानी के लिए पुस्तिका|publisher= Environmental Protection Agency (USA)|access-date=30 July 2016|date=August 1973}}</ref><ref>Da̧browski, A., Hubicki, Z., Podkościelny, P., & Robens, E. (2004). Selective removal of the heavy metal ions from waters and industrial wastewaters by ion-exchange method. Chemosphere, 56(2), 91-106.</ref>पानी में घुलनशील और आवेशित अणु जैसे प्रोटीन, अमीनो एसिड और पेप्टाइड्स [[मोइटी (रसायन विज्ञान)]] से बंधते हैं, जो अघुलनशील स्थिर चरण में आयनी बंध बनाकर विपरीत रूप से आवेशित होते हैं।<ref>Luqman, Mohammad, and Inamuddin (2012). ''Ion Exchange Technology II''. Springer Netherlands. p. 1. {{ISBN|978-94-007-4026-6}}.</ref> समतुल्य स्थिर चरण में एक आयनीकरण कार्यात्मक समूह होता है जहां एक मिश्रण के लक्षित अणुओं को पृथक और परिमाणित किया जाता है, ताकि क्रमभंग से पारित होने पर बांध सकें - एक धनायनिक स्थिर चरण का उपयोग ऋणायनों को पृथक करने के लिए किया जाता है और एक ऋणायनी स्थिर चरण का उपयोग धनायनों को पृथक करने के लिए किया जाता है। धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग तब किया जाता है जब वांछित अणु पृथक करने के लिए धनायन होते हैं और ऋणायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग ऋणायनों को पृथक करने के लिए किया जाता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ac00131a002|title=आयन क्रोमैटोग्राफी|journal=Analytical Chemistry|volume=59|issue=4|pages=335A–344A|year=1987|last1=Fritz|first1=James S.}}</ref> बंधे हुए अणुओं को तब निस्तारित किया जा सकता है और क्रमभंग के माध्यम से आयनों की उच्च सांद्रता संचालन कर या क्रमभंग के [[पीएच]] को परिवर्तित कर एक प्रोद्धावक का उपयोग करके एकत्र किया जाता है जिसमें ऋणायन और धनायन होते हैं।
 आयन क्रोमैटोग्राफी के उपयोग के लिए प्राथमिक लाभों में से एक पृथक्करण के समय अन्य पृथक्करण तकनीकों के विपरीत केवल एक अंतःक्रिया सम्मिलित है; इसलिए, आयन क्रोमैटोग्राफी में उच्च आधात्री सहिष्णुता हो सकती है। आयन विनिमय का एक अन्य लाभ क्षालन संरूपण (आयननीय समूह की उपस्थिति के आधार पर) की पूर्वानुमेयता है।<ref>{{Cite journal|last=Siegel|first=Miles|date=May 1997|title=आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी द्वारा छोटे अणु पुस्तकालयों का तेजी से शुद्धिकरण|journal=Tetrahedron Letters|volume=38|issue=19|pages=3357–3358|doi=10.1016/S0040-4039(97)00650-3}}</ref> उदाहरण के लिए धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी के उपयोग से कुछ धनायन पहले और अन्य बाद निष्कासित होंगे। एक स्थानीय आवेश संतुलन सदा संधारण रखा जाता है। यद्यपि, आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी क्रियान्वित में सम्मिलित नुकसान भी होते हैं, जैसे तकनीक के साथ निरंतर विकास जो क्रमभंग से क्रमभंग में असंगतता की ओर जाता है।<ref>{{Cite journal|url=http://spectroscopyonline.com/advantages-and-disadvantages-different-column-types-speciation-analysis-lc-icp-ms|title=एलसी-आईसीपी-एमएस द्वारा प्रजातीकरण विश्लेषण के लिए विभिन्न कॉलम प्रकारों के लाभ और नुकसान|last=Neubauer|first=Kenneth|journal=Spectroscopy|series=Spectroscopy-11-01-2009 |date=November 2009 |volume=24 |issue=11 |access-date=9 May 2016}}</ref> इस शुद्धिकरण तकनीक की एक प्रमुख सीमा यह है कि यह आयननीय समूह तक ही सीमित है।<ref name=":5" />
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 == इतिहास ==
-[[File:History of ion exchange chromatography.png|thumb|right|आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी]]कई वर्षों में ज्ञान के संचय के माध्यम से आयन क्रोमैटोग्राफी उन्नत हुई है। वर्ष 1947 के प्रारंभ से, स्पैडिंग और पॉवेल ने दुर्लभ मृदा के पृथक्करण के लिए विस्थापन आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग किया। इसके अतिरिक्त, उन्होंने अमोनिया में 14एन और 15एन समस्थानिकों के आयन-विनिमय पृथक्करण को दर्शाया। 1950 के दशक के प्रारंभ में, क्रॉस और नेल्सन ने धातु आयनों के लिए उनके क्लोराइड, फ्लोराइड, नाइट्रेट या सल्फेट परिसरों को ऋणायन क्रोमैटोग्राफी द्वारा अलग करने पर निर्भर कई विश्लेषणात्मक तरीकों के उपयोग का प्रदर्शन किया। स्वचालित पंक्तिबंद्ध पहचान उत्तरोत्तर वर्ष 1960 से वर्ष 1980 के साथ-साथ धातु आयन पृथक्करण के लिए नवीन क्रोमैटोग्राफिक विधियों की प्रस्तावित की गई थी। डॉव केमिकल कंपनी में स्मॉल, स्टीवंस और बाउमन द्वारा एक अभूतपूर्व पद्धति ने आधुनिक आयन क्रोमैटोग्राफी के निर्माण का वर्णन किया। संदमित चालकता संसूचन प्रणाली द्वारा अब ऋणायनों और धनायनों को कुशलतापूर्वक अलग किया जा सकता है। वर्ष 1979 में, गैर-संदमित चालकता संसूचन के साथ ऋणायन क्रोमैटोग्राफी के लिए एक विधि जेरडे एट अल द्वारा प्रस्तुत की गई थी। तत्पश्चात वर्ष 1980 में, धनायन क्रोमैटोग्राफी के लिए एक समान विधि थी।<ref>{{cite journal|title=Early milestones in the development of ion-exchange chromatography: a personal account|journal=Journal of Chromatography A|volume=1039|issue=1–2|pages=3–12|pmid=15250395|year=2004|last1=Fritz|first1=J. S.|doi=10.1016/s0021-9673(04)00020-2}}</ref>
+[[File:History of ion exchange chromatography.png|thumb|right|आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी]]कई वर्षों में ज्ञान के संचय के माध्यम से आयन क्रोमैटोग्राफी उन्नत हुई है। वर्ष 1947 के प्रारंभ से, स्पैडिंग और पॉवेल ने दुर्लभ मृदा के पृथक्करण के लिए विस्थापन आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग किया। इसके अतिरिक्त, उन्होंने अमोनिया में 14एन और 15एन समस्थानिकों के आयन-विनिमय पृथक्करण को दर्शाया। 1950 के दशक के प्रारंभ में, क्रॉस और नेल्सन ने धातु आयनों के लिए उनके क्लोराइड, फ्लोराइड, नाइट्रेट या सल्फेट परिसरों को ऋणायन क्रोमैटोग्राफी द्वारा पृथक करने पर निर्भर कई विश्लेषणात्मक तरीकों के उपयोग का प्रदर्शन किया। स्वचालित पंक्तिबंद्ध पहचान उत्तरोत्तर वर्ष 1960 से वर्ष 1980 के साथ-साथ धातु आयन पृथक्करण के लिए नवीन क्रोमैटोग्राफिक विधियों की प्रस्तावित की गई थी। डॉव केमिकल कंपनी में स्मॉल, स्टीवंस और बाउमन द्वारा एक अभूतपूर्व पद्धति ने आधुनिक आयन क्रोमैटोग्राफी के निर्माण का वर्णन किया। संदमित चालकता संसूचन प्रणाली द्वारा अब ऋणायनों और धनायनों को कुशलतापूर्वक पृथक किया जा सकता है। वर्ष 1979 में, गैर-संदमित चालकता संसूचन के साथ ऋणायन क्रोमैटोग्राफी के लिए एक विधि जेरडे एट अल द्वारा प्रस्तुत की गई थी। तत्पश्चात वर्ष 1980 में, धनायन क्रोमैटोग्राफी के लिए एक समान विधि थी।<ref>{{cite journal|title=Early milestones in the development of ion-exchange chromatography: a personal account|journal=Journal of Chromatography A|volume=1039|issue=1–2|pages=3–12|pmid=15250395|year=2004|last1=Fritz|first1=J. S.|doi=10.1016/s0021-9673(04)00020-2}}</ref>
 फलस्वरूप, आईसी व्यापार के भीतर अत्यधिक प्रतिस्पर्धा की अवधि प्रारंभ हुई, जिसमें संदमित और गैर-संदमित चालकता संसूचन दोनों के समर्थक थे। इस प्रतियोगिता के कारण नए रूपों के तीव्र वृद्धि हुई और आईसी का तेजी से विकास हुआ।<ref>{{cite journal|title=Evolution of ion-exchange: from Moses to the Manhattan Project to Modern Times|journal=Journal of Chromatography A|volume=1000|issue=1–2|pages=711–24|pmid=12877196|year=2003|last1=Lucy|first1=C. A.|doi=10.1016/s0021-9673(03)00528-4}}</ref> एक चुनौती जिसे आईसी के भविष्य के विकास में दूर करने की आवश्यकता है, अत्यधिक कुशल एकाश्मीय आयन-विनिमय क्रमभंग की प्रस्तुति है और इस चुनौती पर अभिभूत करना आईसी के विकास के लिए बहुत महत्व होगा।<ref>{{cite journal|title=Recent developments and emerging directions in ion chromatography}}</ref>
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 == सिद्धांत ==
-[[Image:Ion chromatogram.JPG|thumb|450px|right|आयन क्रोमैटोग्राम आयनों के पृथक्करण को प्रदर्शित करता है]]आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी अणुओं को उनके संबंधित आवेशित समूहों के आधार पर अलग करती है। आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी कूलॉमी (आयनी) अंतः क्रिया के आधार पर क्रमभंग पर विश्लेष्य अणुओं को बनाए रखती है। आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी आव्यूह में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं।<ref name=":4">{{Cite book|title=आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी सिद्धांत और तरीके|publisher=General Electric Company|year=2004|pages=11–20}}</ref> अनिवार्य रूप से, अणु स्थिर चरण आव्यूह पर विपरीत आवेशों के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक अंतः क्रिया से पारित होते हैं। स्थिर चरण में एक अचल आव्यूह होता है जिसमें आवेशित आयनीकरणीय कार्यात्मक समूह या लिगेंड होते हैं।<ref>{{cite book|doi=10.1016/S0076-6879(09)63022-6|pmid=19892182|chapter=Chapter 22 Ion-Exchange Chromatography|title=Guide to Protein Purification, 2nd Edition|volume=463|pages=349–371|series=Methods in Enzymology|year=2009|last1=Jungbauer|first1=Alois|last2=Hahn|first2=Rainer|isbn=9780123745361}}</ref>स्थिर चरण की सतह आयनी कार्यात्मक समूहों (आरएक्स) को प्रदर्शित करती है जो विपरीत आवेश के विश्लेष्य आयनों के साथ परस्पर क्रिया करती है। इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी प्राप्त करने के लिए, विलयन में विनिमययोग्य प्रतिपक्षी के साथ ये निष्क्रिय आवेश संलग्नित होते हैं। आयननीय अणु जिन्हें शुद्ध किया जाना है, स्थिर चरण पर स्थिर आवेशों को बाध्य करने के लिए इन विनिमययोग्य प्रतिपक्षी के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। इन आयननीय अणुओं को उनके आवेश के आधार पर बनाए रखा या क्षालित किया जाता है। प्रारंभ में, अणु जो स्थिर चरण में दुर्बलता से बाध्य या बाध्य नहीं होते हैं, उन्हें सर्वप्रथम साफ किया जाता है। स्थिर चरण से जुड़े अणुओं के क्षालन के लिए परिवर्तित स्थितियों की आवश्यकता होती है। विनिमययोग्य प्रतिपक्षी की एकाग्रता, जो बंधन के लिए अणुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करती है, को बढ़ाया जा सकता है या पीएच को परिवर्तित किया जा सकता है। पीएच में परिवर्तन विशेष अणुओं पर आवेश को प्रभावित करता है और, इसलिए, बंधन को परिवर्तित कर देता है। समायोजन से उनके आवेशों में परिवर्तन के आधार पर अणु तब क्षालित होने लगते हैं। आगे इस तरह के समायोजन का उपयोग महत्वपूर्ण प्रोटीन को निष्कासित करने के लिए किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, आयनित अणुओं को पृथक करने के लिए प्रतिपक्षी की एकाग्रता धीरे-धीरे भिन्न हो सकती है। इस प्रकार के क्षालन को प्रवणता प्रोद्धावन कहा जाता है। दूसरी ओर, चरण क्षालन का उपयोग किया जा सकता है जिसमें प्रतिपक्षी की सांद्रता एक चरण में भिन्न होती है।<ref name=":0">Ninfa, Alexander J., David P.Ballou, and Marilee Benore (2010). ''Fundamental Laboratory Approaches for Biochemistry and Biotechnology''. Hoboken, NJ: John Wiley</ref>  इस प्रकार की क्रोमैटोग्राफी को आगे धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी और ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी में विभाजित किया गया है । सकारात्मक रूप से आवेशित अणु धनायन विनिमय राल से बंधते हैं जबकि नकारात्मक रूप से आवेशित अणु ऋणायन विनिमय राल से बंधते हैं। धनायनित प्रजाति M+ और ऋणात्मक प्रजाति B- से युक्त आयनिक यौगिक को स्थिर चरण द्वारा बनाए रखा जा सकता है।
+[[Image:Ion chromatogram.JPG|thumb|450px|right|आयन क्रोमैटोग्राम आयनों के पृथक्करण को प्रदर्शित करता है]]आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी अणुओं को उनके संबंधित आवेशित समूहों के आधार पर पृथक करती है। आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी कूलॉमी (आयनी) अंतः क्रिया के आधार पर क्रमभंग पर विश्लेष्य अणुओं को बनाए रखती है। आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी आव्यूह में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं।<ref name=":4">{{Cite book|title=आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी सिद्धांत और तरीके|publisher=General Electric Company|year=2004|pages=11–20}}</ref> अनिवार्य रूप से, अणु स्थिर चरण आव्यूह पर विपरीत आवेशों के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक अंतः क्रिया से पारित होते हैं। स्थिर चरण में एक अचल आव्यूह होता है जिसमें आवेशित आयनीकरणीय कार्यात्मक समूह या लिगेंड होते हैं।<ref>{{cite book|doi=10.1016/S0076-6879(09)63022-6|pmid=19892182|chapter=Chapter 22 Ion-Exchange Chromatography|title=Guide to Protein Purification, 2nd Edition|volume=463|pages=349–371|series=Methods in Enzymology|year=2009|last1=Jungbauer|first1=Alois|last2=Hahn|first2=Rainer|isbn=9780123745361}}</ref>स्थिर चरण की सतह आयनी कार्यात्मक समूहों (आरएक्स) को प्रदर्शित करती है जो विपरीत आवेश के विश्लेष्य आयनों के साथ परस्पर क्रिया करती है। इलेक्ट्रोन्यूट्रलिटी प्राप्त करने के लिए, विलयन में विनिमययोग्य प्रतिपक्षी के साथ ये निष्क्रिय आवेश संलग्नित होते हैं। आयननीय अणु जिन्हें शुद्ध किया जाना है, स्थिर चरण पर स्थिर आवेशों को बाध्य करने के लिए इन विनिमययोग्य प्रतिपक्षी के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। इन आयननीय अणुओं को उनके आवेश के आधार पर बनाए रखा या क्षालित किया जाता है। प्रारंभ में, अणु जो स्थिर चरण में दुर्बलता से बाध्य या बाध्य नहीं होते हैं, उन्हें सर्वप्रथम साफ किया जाता है। स्थिर चरण से जुड़े अणुओं के क्षालन के लिए परिवर्तित स्थितियों की आवश्यकता होती है। विनिमययोग्य प्रतिपक्षी की एकाग्रता, जो बंधन के लिए अणुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करती है, को बढ़ाया जा सकता है या पीएच को परिवर्तित किया जा सकता है। पीएच में परिवर्तन विशेष अणुओं पर आवेश को प्रभावित करता है और, इसलिए, बंधन को परिवर्तित कर देता है। समायोजन से उनके आवेशों में परिवर्तन के आधार पर अणु तब क्षालित होने लगते हैं। आगे इस तरह के समायोजन का उपयोग महत्वपूर्ण प्रोटीन को निष्कासित करने के लिए किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, आयनित अणुओं को पृथक करने के लिए प्रतिपक्षी की एकाग्रता धीरे-धीरे भिन्न हो सकती है। इस प्रकार के क्षालन को प्रवणता प्रोद्धावन कहा जाता है। दूसरी ओर, चरण क्षालन का उपयोग किया जा सकता है जिसमें प्रतिपक्षी की सांद्रता एक चरण में भिन्न होती है।<ref name=":0">Ninfa, Alexander J., David P.Ballou, and Marilee Benore (2010). ''Fundamental Laboratory Approaches for Biochemistry and Biotechnology''. Hoboken, NJ: John Wiley</ref>  इस प्रकार की क्रोमैटोग्राफी को आगे धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी और ऋणायन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी में विभाजित किया गया है । सकारात्मक रूप से आवेशित अणु धनायन विनिमय राल से बंधते हैं जबकि नकारात्मक रूप से आवेशित अणु ऋणायन विनिमय राल से बंधते हैं। धनायनित प्रजाति M+ और ऋणात्मक प्रजाति B- से युक्त आयनिक यौगिक को स्थिर चरण द्वारा बनाए रखा जा सकता है।
 [[कटियन|धनायन]] विनिमय क्रोमैटोग्राफी सकारात्मक रूप से आवेशित धनायनों को बनाए रखती है क्योंकि स्थिर चरण एक नकारात्मक रूप से आवेशित कार्यात्मक समूह को प्रदर्शित करता है:
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 आयन-विनिमय क्रोमैटोग्राफी प्रारंभ से पूर्व, इसे संतुलित किया जाना चाहिए। स्थिर चरण को कुछ आवश्यकताओं के साथ संतुलित किया जाना चाहिए जो उस प्रयोग पर निर्भर करते हैं जिसके साथ आप काम कर रहे हैं। एक बार संतुलित होने पर, स्थिर चरण में आवेशित आयन इसके विपरीत आवेशित विनिमेय आयनों से जुड़ जाएंगे। विनिमेय आयन जैसे Cl- या Na+। इसके बाद, एक रोधक चुना जाना चाहिए जिसमें वांछित प्रोटीन बंध सके। संतुलन के बाद, क्रमभंग को प्रक्षिप्त की आवश्यकता होती है। प्रक्षालन चरण उन सभी अशुद्धियों को क्षालित करने में सहायता करेगा जो आव्यूह से बंधे नहीं हैं जबकि महत्वपूर्ण प्रोटीन बंधी रहती है। इस नमूने रोधक को वांछित प्रोटीन को बांधने में सहायता करने के लिए संतुलन के लिए उपयोग किए जाने वाले रोधक के समान पीएच होना चाहिए। क्रमभंग के माध्यम से बहने वाले रोधक की समान गति से अनावेशित प्रोटीन को क्रमभंग से क्षालित किया जाएगा। एक बार जब नमूना क्रमभंग पर भारित हो जाता है और सभी गैर-वांछित प्रोटीनों को क्षालन करने के लिए क्रमभंग को रोधक से प्रक्षिप्त किया जाता है, तो आव्यूह से बंधे वांछित प्रोटीनों को क्षालित करने के लिए क्षालन की जाती है। बंधित प्रोटीन को रैखिक रूप से बढ़ते लवण सांद्रता के प्रवणता का उपयोग करके क्षालित किया जाता है। रोधक की बढ़ती आयनी शक्ति के साथ, नमक आयन माध्यम की सतह पर आवेशित समूहों को बाँधने के लिए वांछित प्रोटीन के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे। यह वांछित प्रोटीन को क्रमभंग से क्षालित करने का कारण बनेगा। जिन प्रोटीनों का शुद्ध आवेश कम होता है, वे सर्वप्रथम क्षालित होते हैं क्योंकि लवण सांद्रता बढ़ जाती है जिससे आयनी शक्ति बढ़ जाती है। उच्च शुद्ध आवेश वाले प्रोटीन को क्रमभंग से क्षालित करने के लिए उच्च आयनी शक्ति की आवश्यकता होगी।<ref name=":4" />वांछित स्थिर चरण की परत के साथ लेपित ग्लास या प्लास्टिक प्लेट्स जैसे माध्यम की पतली परतों पर या क्रोमैटोग्राफी क्रमभंग में थोक में आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी करना संभव है। पतली परत क्रोमैटोग्राफी या क्रमभंग क्रोमैटोग्राफी में समानताएं हैं कि वे दोनों एक ही शासी सिद्धांतों के भीतर कार्य करते हैं; अणुओं का निरंतर और लगातार आदान-प्रदान होता है क्योंकि गतिशील प्रावस्था स्थिर चरण के साथ चलते है। अल्प आयतन में नमूना जोड़ना अनिवार्य नहीं है क्योंकि विनिमय क्रमभंग के लिए पूर्व निर्धारित शर्तों को चुना गया है ताकि गतिशील प्रावस्था और स्थिर चरणों के बीच प्रभावशाली संपर्क हो। इसके अलावा, क्षालन प्रक्रिया का तंत्र उनके संबंधित रासायनिक विशेषताओं के आधार पर विभिन्न अणुओं के विखंडीकरण का कारण बनेगा। यह परिघटना क्रमभंग के शीर्ष पर या उसके पास लवण सांद्रता में वृद्धि के कारण होती है, जिससे अणुओं को उस स्थिति में विस्थापित कर दिया जाता है, जबकि निम्न बंधित अणु बाद के बिंदु पर निष्कासित होते हैं जब उच्च लवण सांद्रता उस क्षेत्र में पहुंच जाते हैं। ये सिद्धांत कारण हैं कि आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी एक जटिल शुद्धिकरण प्रक्रिया में प्रारंभिक क्रोमैटोग्राफी चरणों के लिए एक उत्कृष्ट प्रार्थी है क्योंकि यह अधिक प्रारंभिक मात्रा के अलावा लक्ष्य अणुओं के छोटे संस्करणों को तेजी से प्राप्त कर सकता है।<ref name=":5">{{cite book|last1=Ninfa|first1=Alexander|last2=Ballou|first2=David|last3=Benore|first3=Marilee|title=जैव रसायन और जैव प्रौद्योगिकी के लिए मौलिक प्रयोगशाला दृष्टिकोण|date=May 26, 2009|publisher=Wiley|isbn=978-0470087664|pages=143–145}}</ref>
 [[File:Simple Gradient Maker for Column Chromatography.png|thumb|चैंबर (बाएं) में नमक की उच्च सांद्रता होती है। हिलाए गए कक्ष (दाएं) में नमक की कम मात्रा होती है। धीरे-धीरे सरगर्मी नमक ढाल के गठन का कारण बनती है क्योंकि नमक उच्च से निम्न सांद्रता तक यात्रा करता है।]]तुलनात्मक रूप से सरल उपकरणों का उपयोग प्रायः क्रोमैटोग्राफी क्रमभंग में बढ़ती प्रवणता के प्रतिआयन को प्रयुक्त करने के लिए किया जाता है। जटिल गठन के माध्यम से पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड को प्रभावी ढंग से पृथक करने के लिए कॉपर (II) जैसे प्रतिआयन को प्रायः अधिकतर चयन किया जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Dieter|first1=Debra S.|last2=Walton|first2=Harold F.|date=1983-11-01|title=आयन-विनिमय विभाजन क्रोमैटोग्राफी में काउंटरियन प्रभाव|journal=Analytical Chemistry|volume=55|issue=13|pages=2109–2112|doi=10.1021/ac00263a025}}</ref>
-नमक ढाल बनाने के लिए एक साधारण उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। रेफरेंस बफर को लगातार चेंबर से मिक्सिंग चैंबर में खींचा जा रहा है, जिससे इसकी बफर कंसंट्रेशन में बदलाव होता है। आम तौर पर, कक्ष में रखा गया बफर आमतौर पर उच्च प्रारंभिक सांद्रता का होता है, जबकि हलचल वाले कक्ष में रखा गया बफर आमतौर पर कम सांद्रता का होता है। जैसा कि बाएं कक्ष से उच्च सांद्रता बफर को मिलाया जाता है और स्तंभ में खींचा जाता है, हलचल वाले स्तंभ की बफर एकाग्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है। हड़कंप मच गया कक्ष, साथ ही साथ सीमा बफर के आकार को बदलना, काउंटरियन के अवतल, रैखिक, या उत्तल ग्रेडियेंट के उत्पादन की अनुमति देता है।
+लवण प्रवणता बनाने के लिए एक साधारण उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। क्षालन रोधक को निरंतर कक्ष से मिश्रण कक्ष में खींचा जा रहा है, जिससे इसकी रोधक सांद्रता में परिवर्तन होता है। प्रायः, कक्ष में रखा गया रोधक सामान्यतः उच्च प्रारंभिक सांद्रता का होता है, जबकि विलोडित कक्ष में रखा रोधक सामान्यतः निम्न सांद्रता का होता है। जैसे ही बाएं कक्ष से उच्च सांद्रता रोधक को मिलाया जाता है और क्रमभंग में खींचा जाता है, विलोडित क्रमभंग की रोधक सांद्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है। विलोडित कक्ष, साथ ही सीमा रोधक के आकार को परिवर्तित कर, प्रतिआयन के अवतल, रैखिक या उत्तल प्रवणता के उत्पादन की अनुमति देता है।
-विभिन्न माध्यमों की भीड़ स्थिर चरण के लिए उपयोग की जाती है। उपयोग किए जाने वाले सबसे आम इमोबिलाइज्ड चार्ज किए गए समूहों में ट्राइमिथाइलैमिनोइथाइल (टीएएम), ट्राइथाइलैमिनोइथाइल (टीईएई), डायथाइल-2-हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलामिनोइथाइल (क्यूएई), एमिनोइथाइल (एई), डायथाइलैमिनोइथाइल (डीईएई), सल्फो (एस), सल्फोमेथाइल (एसएम), सल्फोप्रोपाइल ( एसपी), कार्बोक्सी (सी), और कार्बोक्सिमिथाइल (सीएम)।<ref name=":0" />
+विभिन्न माध्यमों की बहु संख्या स्थिर चरण के लिए उपयोग की जाती है। उपयोग किए जाने वाले सामान्य स्थिर आवेशित समूहों में ट्राइमिथाइलैमिनोइथाइल (टीएएम), ट्राइथाइलैमिनोइथाइल (टीईएई), डायथाइल-2-हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलामिनोइथाइल (क्यूएई), एमिनोइथाइल (एई), डायथाइलैमिनोइथाइल (डीईएई), सल्फो (एस), सल्फोमेथाइल (एसएम), सल्फोप्रोपाइल ( एसपी), कार्बोक्सी (सी), और कार्बोक्सिमिथाइल (सीएम) हैं।<ref name=":0" />
-कॉलम की सफल पैकिंग आयन क्रोमैटोग्राफी का एक महत्वपूर्ण पहलू है। अंतिम स्तंभ की स्थिरता और दक्षता पैकिंग विधियों, प्रयुक्त विलायक और स्तंभ के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाले कारकों पर निर्भर करती है। प्रारंभिक अकुशल ड्राई-पैकिंग विधियों के विपरीत, गीला घोल पैकिंग, जिसमें एक उपयुक्त विलायक में निलंबित कणों को दबाव में एक कॉलम में वितरित किया जाता है, महत्वपूर्ण सुधार दिखाता है। गीली गारा पैकिंग करने में तीन अलग-अलग तरीकों को नियोजित किया जा सकता है: संतुलित घनत्व विधि (विलायक का घनत्व झरझरा सिलिका कणों के बारे में है), उच्च चिपचिपापन विधि (उच्च चिपचिपाहट का एक विलायक उपयोग किया जाता है), और कम चिपचिपापन घोल विधि (प्रदर्शन किया गया) कम चिपचिपापन सॉल्वैंट्स के साथ)।<ref name=":3">{{Cite journal|last1=Kirkland|first1=J. J.|last2=DeStefano|first2=J. J.|date=2006-09-08|title=पैक्ड विश्लेषणात्मक उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी कॉलम बनाने की कला और विज्ञान|journal=Journal of Chromatography A|series=The Role of Theory in Chromatography|volume=1126|issue=1–2|pages=50–57|doi=10.1016/j.chroma.2006.04.027|pmid=16697390}}</ref>
+क्रमभंग की सफल संकुलन आयन क्रोमैटोग्राफी का एक महत्वपूर्ण पहलू है। अंतिम क्रमभंग की स्थिरता और दक्षता संकुलन विधियों, प्रयुक्त विलायक और क्रमभंग के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाले कारकों पर निर्भर करती है। प्रारंभिक अकुशल शुष्क-संकुलन विधियों के विपरीत, गीला घोल संकुलन, जिसमें एक उपयुक्त विलायक में निलंबित कणों को दबाव में एक क्रमभंग में वितरित किया जाता है, महत्वपूर्ण सुधार दिखाता है। गीली घोल संकुलन करने में तीन विभिन्न तरीकों को नियोजित किया जा सकता है: संतुलित घनत्व विधि (विलायक का घनत्व झरझरा सिलिका कणों के समान है), उच्च श्यानता विधि (उच्च श्यानता का एक विलायक उपयोग किया जाता है), और कम श्यानता घोल विधि (कम श्यानता विलायक के साथ प्रदर्शन)।<ref name=":3">{{Cite journal|last1=Kirkland|first1=J. J.|last2=DeStefano|first2=J. J.|date=2006-09-08|title=पैक्ड विश्लेषणात्मक उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी कॉलम बनाने की कला और विज्ञान|journal=Journal of Chromatography A|series=The Role of Theory in Chromatography|volume=1126|issue=1–2|pages=50–57|doi=10.1016/j.chroma.2006.04.027|pmid=16697390}}</ref>
-पॉलीस्टाइनिन का उपयोग आयन-विनिमय के माध्यम के रूप में किया जाता है। इसे डिवाइनिलबेनज़ीन और बेंज़ॉयल पेरोक्साइड के उपयोग से स्टाइरीन के पोलीमराइज़ेशन से बनाया गया है। ऐसे एक्सचेंजर्स प्रोटीन के साथ हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन बनाते हैं जो अपरिवर्तनीय हो सकते हैं। इस संपत्ति के कारण, पॉलीस्टीरीन आयन एक्सचेंजर्स प्रोटीन पृथक्करण के लिए उपयुक्त नहीं हैं। दूसरी ओर उनका उपयोग अमीनो एसिड पृथक्करण में छोटे अणुओं को अलग करने और पानी से नमक निकालने के लिए किया जाता है। बड़े छिद्रों वाले पॉलीस्टीरिन आयन एक्सचेंजर्स का उपयोग प्रोटीन को अलग करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इसे हाइड्रोफिलिक पदार्थ के साथ लेपित किया जाना चाहिए।<ref name=":1">{{Cite book|title=Protein Purification: Principles, High Resolution Methods, and Applications|last=Janson|first=Jan-Christer.|publisher=John Wiley & Sons|year=2011}}</ref>
-सेल्युलोज आधारित माध्यम का उपयोग बड़े अणुओं के पृथक्करण के लिए किया जा सकता है क्योंकि उनमें बड़े छिद्र होते हैं। इस माध्यम में प्रोटीन बंधन अधिक होता है और हाइड्रोफोबिक चरित्र कम होता है। डीईएई एक एनियन एक्सचेंज मैट्रिक्स है जो डायथाइलैमिनोइथाइल के एक सकारात्मक पक्ष समूह से उत्पन्न होता है जो सेल्युलोज या सेफैडेक्स से जुड़ा होता है।<ref>{{Cite book|title=जैव रसायन का एक शब्दकोश|last=Lackie|first=John|publisher=Oxford University Press|year=2010|isbn=9780199549351}}</ref>
-एग्रोस जेल आधारित माध्यम में बड़े छिद्र भी होते हैं लेकिन डेक्सट्रांस की तुलना में उनकी प्रतिस्थापन क्षमता कम होती है। तरल में फूलने के लिए माध्यम की क्षमता इन पदार्थों के क्रॉस-लिंकिंग, इस्तेमाल किए गए बफ़र्स के पीएच और आयन सांद्रता पर आधारित है।<ref name=":1" />
-उच्च तापमान और दबाव का समावेश समय में कमी के साथ-साथ आयन क्रोमैटोग्राफी की दक्षता में महत्वपूर्ण वृद्धि की अनुमति देता है। प्रतिधारण गुणों पर इसके प्रभाव के कारण तापमान में चयनात्मकता का प्रभाव होता है। प्रतिधारण कारक (के = (टी<sub>R</sub><sup>जी</sup> - टी<sub>M</sub><sup>जी</sup>)/(टी<sub>M</sub><sup>जी</sup> - टी<sub>ext</sub>)) छोटे आयनों के लिए तापमान के साथ बढ़ता है, और बड़े आयनों के लिए विपरीत प्रवृत्ति देखी जाती है।<ref>{{Cite journal|last1=Wouters|first1=Bert|last2=Bruggink|first2=Cees|last3=Desmet|first3=Gert|last4=Agroskin|first4=Yury|last5=Pohl|first5=Christopher A.|last6=Eeltink|first6=Sebastiaan|date=2012-08-21|title=उच्च दबाव और तापमान पर केशिका आयन क्रोमैटोग्राफी|journal=Analytical Chemistry|volume=84|issue=16|pages=7212–7217|doi=10.1021/ac301598j|pmid=22830640}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Escuder-Gilabert|first1=L.|last2=Bermúdez-Saldaña|first2=J. M.|last3=Villanueva-Camañas|first3=R. M.|last4=Medina-Hernández|first4=M. J.|last5=Sagrado|first5=S.|date=2004-04-16|title=तरल क्रोमैटोग्राफी में प्रतिधारण कारक अनुमानों की विश्वसनीयता|journal=Journal of Chromatography A|volume=1033|issue=2|pages=247–255|doi=10.1016/j.chroma.2004.01.038|pmid=15088745}}</ref>
+पॉलीस्टीरीन का उपयोग आयन-विनिमय के माध्यम के रूप में किया जाता है। इसे डिवाइनिलबेनज़ीन और बेंज़ॉयल पेरोक्साइड के उपयोग से स्टाइरीन के पोलीमराइज़ेशन (बहुलकीकरण) से बनाया गया है। ऐसे विनिमयक प्रोटीन के साथ जलविरागी अन्योन्यक्रिया बनाते हैं जो अपरिवर्तनीय हो सकते हैं। इस विशेषता के कारण, पॉलीस्टीरीन आयन विनिमयक प्रोटीन पृथक्करण के लिए उपयुक्त नहीं हैं। दूसरी ओर उनका उपयोग अमीनो एसिड पृथक्करण में छोटे अणुओं को पृथक करने और पानी से नमक निकालने के लिए किया जाता है। बड़े छिद्रों वाले पॉलीस्टीरीन आयन विनिमयक का उपयोग प्रोटीन को पृथक करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इसे हाइड्रोफिलिक (जलंरागी) पदार्थ के साथ लेपित किया जाना चाहिए।<ref name=":1">{{Cite book|title=Protein Purification: Principles, High Resolution Methods, and Applications|last=Janson|first=Jan-Christer.|publisher=John Wiley & Sons|year=2011}}</ref>
-विभिन्न माध्यमों में आयन चयनात्मकता के बावजूद, आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी को 40-175 डिग्री सेल्सियस की सीमा के माध्यम से करने के लिए और शोध किया जा रहा है।<ref>{{Cite journal|last1=Shibukawa|first1=Masami|last2=Shimasaki|first2=Tomomi|last3=Saito|first3=Shingo|last4=Yarita|first4=Takashi|date=2009-10-01|title=Superheated Water Ion-Exchange Chromatography: An Experimental Approach for Interpretation of Separation Selectivity in Ion-Exchange Processes|journal=Analytical Chemistry|volume=81|issue=19|pages=8025–8032|doi=10.1021/ac9011864|pmid=19743878}}</ref>
-एक विलायक में स्तंभ कण कैसे व्यवहार करते हैं, इस अवलोकन के आधार पर एक उपयुक्त विलायक का चयन किया जा सकता है। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, कोई भी एकत्रित कणों से गारा की वांछित छितरी हुई अवस्था को आसानी से अलग कर सकता है।<ref name=":3" />
+सेल्युलोज आधारित माध्यम का उपयोग बड़े अणुओं के पृथक्करण के लिए किया जा सकता है क्योंकि उनमें बड़े छिद्र होते हैं। इस माध्यम में प्रोटीन बंधन अधिक होता है और जलविरागी चरित्र कम होता है। डीईएई एक ऋणायन विनिमय आव्यूह है जो डायथाइलैमिनोइथाइल के एक सकारात्मक पक्ष समूह से उत्पन्न होता है जो सेल्युलोज या सेफैडेक्स से बंधित होता है।<ref>{{Cite book|title=जैव रसायन का एक शब्दकोश|last=Lackie|first=John|publisher=Oxford University Press|year=2010|isbn=9780199549351}}</ref>
+ऐगेरोस ज़ेल आधारित माध्यम में भी बड़े छिद्र होते हैं लेकिन डेक्सट्रांस की तुलना में उनकी प्रतिस्थापन क्षमता कम होती है। तरल में फूलने के लिए माध्यम की क्षमता इन पदार्थों के व्यति बंधन, उपयोग किए गए रोधक के पीएच और आयन सांद्रता पर आधारित है।<ref name=":1" />
+उच्च तापमान और दबाव का समावेश समय में कमी के साथ-साथ आयन क्रोमैटोग्राफी की दक्षता में महत्वपूर्ण वृद्धि की अनुमति देता है। अवधारण गुणों पर इसके प्रभाव के कारण तापमान में चयनात्मकता का प्रभाव होता है। प्रतिधारण कारक (''k'' = (''t''<sub>R</sub><sup>g</sup> − ''t''<sub>M</sub><sup>g</sup>)/(''t''<sub>M</sub><sup>g</sup> − ''t''<sub>ext</sub>)) छोटे आयनों के लिए तापमान के साथ बढ़ता है, और बड़े आयनों के लिए विपरीत प्रवृत्ति देखी जाती है।<ref>{{Cite journal|last1=Wouters|first1=Bert|last2=Bruggink|first2=Cees|last3=Desmet|first3=Gert|last4=Agroskin|first4=Yury|last5=Pohl|first5=Christopher A.|last6=Eeltink|first6=Sebastiaan|date=2012-08-21|title=उच्च दबाव और तापमान पर केशिका आयन क्रोमैटोग्राफी|journal=Analytical Chemistry|volume=84|issue=16|pages=7212–7217|doi=10.1021/ac301598j|pmid=22830640}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Escuder-Gilabert|first1=L.|last2=Bermúdez-Saldaña|first2=J. M.|last3=Villanueva-Camañas|first3=R. M.|last4=Medina-Hernández|first4=M. J.|last5=Sagrado|first5=S.|date=2004-04-16|title=तरल क्रोमैटोग्राफी में प्रतिधारण कारक अनुमानों की विश्वसनीयता|journal=Journal of Chromatography A|volume=1033|issue=2|pages=247–255|doi=10.1016/j.chroma.2004.01.038|pmid=15088745}}</ref>
+विभिन्न माध्यमों में आयन चयनात्मकता के अतिरिक्त, 40-175 डिग्री सेल्सियस की सीमा के माध्यम से आयन विनिमय क्रोमैटोग्राफी करने के लिए और शोध किया जा रहा है।<ref>{{Cite journal|last1=Shibukawa|first1=Masami|last2=Shimasaki|first2=Tomomi|last3=Saito|first3=Shingo|last4=Yarita|first4=Takashi|date=2009-10-01|title=Superheated Water Ion-Exchange Chromatography: An Experimental Approach for Interpretation of Separation Selectivity in Ion-Exchange Processes|journal=Analytical Chemistry|volume=81|issue=19|pages=8025–8032|doi=10.1021/ac9011864|pmid=19743878}}</ref>
+एक विलायक में क्रमभंग कण कैसे व्यवहार करते हैं, इस अवलोकन के आधार पर एक उपयुक्त विलायक का चयन किया जा सकता है। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, कोई भी एकत्रित कणों से गारा की वांछित परिक्षिप्त अवस्था को सरलता से पृथक कर सकता है।<ref name=":3" />
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 == मेम्ब्रेन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी ==
-एक प्रकार का आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी, झिल्ली एक्सचेंज<ref>Knudsen, H. L., Fahrner, R. L., Xu, Y., Norling, L. A., & Blank, G. S. (2001). Membrane ion-exchange chromatography for process-scale antibody purification. Journal of Chromatography A, 907(1), 145-154.</ref><ref>Charcosset, C. (1998). Purification of proteins by membrane chromatography. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 71(2), 95-110.</ref> मोतियों से भरे स्तंभों के उपयोग की सीमाओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन की गई शुद्धिकरण की एक अपेक्षाकृत नई विधि है। मेम्ब्रेन क्रोमैटोग्राफिक<ref>Boi, C. (2007). Membrane adsorbers as purification tools for monoclonal antibody purification. Journal of Chromatography B, 848(1), 19-27.</ref><ref>Thömmes, J., & Kula, M. R. (1995). Membrane chromatography—an integrative concept in the downstream processing of proteins. Biotechnology progress, 11(4), 357-367.</ref> उपकरण बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सस्ते हैं और अन्य क्रोमैटोग्राफी उपकरणों के विपरीत डिस्पोजेबल हैं जिन्हें रखरखाव और पुनर्मूल्यांकन के लिए समय की आवश्यकता होती है। तीन प्रकार के झिल्ली अवशोषक होते हैं जो आमतौर पर पदार्थों को अलग करते समय उपयोग किए जाते हैं। तीन प्रकार फ्लैट शीट, खोखले फाइबर और रेडियल प्रवाह हैं। झिल्ली क्रोमैटोग्राफी के लिए सबसे आम अवशोषक और सबसे उपयुक्त कई फ्लैट शीट हैं क्योंकि इसमें अधिक अवशोषक मात्रा होती है। इसका उपयोग बड़े पैमाने पर स्थानांतरण सीमाओं को दूर करने के लिए किया जा सकता है<ref>{{cite journal |last=Brandt |first=S |date=1988 |title=व्यावसायिक पैमाने पर शुद्धिकरण के लिए मेम्ब्रेन-आधारित एफ़िनिटी तकनीक|journal=Bio/Technology |volume=6 |issue=7 |pages=779–782 |doi=10.1038/nbt0788-779 |s2cid=26477901 }}</ref> और दबाव गिरना,<ref>{{cite journal|last1=Yang|first1=Heewon|last2=Viera|first2=Clarivel|last3=Fischer|first3=Joachim|last4=Etzel|first4=Mark R.|title=आयन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन का उपयोग करके एक बड़े प्रोटीन का शुद्धिकरण|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research|volume=41|issue=6|year=2002|pages=1597–1602|doi=10.1021/ie010585l}}</ref> यह विषाणुओं, प्लाज्मिड डीएनए, और अन्य बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स को अलग करने और शुद्ध करने के लिए विशेष रूप से लाभप्रद बनाता है। स्तंभ आंतरिक छिद्रों के साथ सूक्ष्म झिल्लियों से भरा होता है, जिसमें सोखने वाले मोएट होते हैं जो लक्ष्य प्रोटीन को बांध सकते हैं। सोखने वाली झिल्लियां विभिन्न प्रकार की ज्यामिति और रसायन विज्ञान में उपलब्ध हैं जो उन्हें शुद्धिकरण के लिए उपयोग करने की अनुमति देती हैं और एक दक्षता में अंशांकन, एकाग्रता और स्पष्टीकरण भी देती हैं जो मोतियों का उपयोग करने की 10 गुना है।<ref>{{cite journal |last1=Roper |first1=D. Keith |last2=Lightfoot |first2=Edwin N. |date=1995 |title=सोखने वाली झिल्लियों का उपयोग करके जैव अणुओं का पृथक्करण|journal=Journal of Chromatography A |volume=702 |issue=1–2 |pages=3–26 |doi=10.1016/0021-9673(95)00010-K }}</ref> झिल्लियों को झिल्ली के अलगाव के माध्यम से तैयार किया जा सकता है, जहां झिल्लियों को वर्गों में काटा जाता है और स्थिर किया जाता है। एक और हालिया विधि में जीवित कोशिकाओं का उपयोग शामिल है जो एक समर्थन झिल्ली से जुड़ी होती हैं और सिग्नलिंग अणुओं की पहचान और स्पष्टीकरण के लिए उपयोग की जाती हैं।<ref>{{cite journal|last1=Caculitan|first1=Niña G.|last2=Kai|first2=Hiroyuki|last3=Liu|first3=Eulanca Y.|last4=Fay|first4=Nicole|last5=Yu|first5=Yan|last6=Lohmüller|first6=Theobald|last7=O’Donoghue|first7=Geoff P.|last8=Groves|first8=Jay T.|title=लिविंग सेल मेम्ब्रेन में सिग्नलिंग क्लस्टर्स का आकार-आधारित क्रोमैटोग्राफी|journal=Nano Letters|volume=14|issue=5|year=2014|pages=2293–2298|doi=10.1021/nl404514e|pmid=24655064|pmc=4025576|bibcode=2014NanoL..14.2293C}}</ref>
+एक प्रकार का आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी, झिल्ली एक्सचेंज<ref>Knudsen, H. L., Fahrner, R. L., Xu, Y., Norling, L. A., & Blank, G. S. (2001). Membrane ion-exchange chromatography for process-scale antibody purification. Journal of Chromatography A, 907(1), 145-154.</ref><ref>Charcosset, C. (1998). Purification of proteins by membrane chromatography. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 71(2), 95-110.</ref> मोतियों से भरे स्तंभों के उपयोग की सीमाओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन की गई शुद्धिकरण की एक अपेक्षाकृत नई विधि है। मेम्ब्रेन क्रोमैटोग्राफिक<ref>Boi, C. (2007). Membrane adsorbers as purification tools for monoclonal antibody purification. Journal of Chromatography B, 848(1), 19-27.</ref><ref>Thömmes, J., & Kula, M. R. (1995). Membrane chromatography—an integrative concept in the downstream processing of proteins. Biotechnology progress, 11(4), 357-367.</ref> उपकरण बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सस्ते हैं और अन्य क्रोमैटोग्राफी उपकरणों के विपरीत डिस्पोजेबल हैं जिन्हें रखरखाव और पुनर्मूल्यांकन के लिए समय की आवश्यकता होती है। तीन प्रकार के झिल्ली अवशोषक होते हैं जो आमतौर पर पदार्थों को पृथक करते समय उपयोग किए जाते हैं। तीन प्रकार फ्लैट शीट, खोखले फाइबर और रेडियल प्रवाह हैं। झिल्ली क्रोमैटोग्राफी के लिए सबसे आम अवशोषक और सबसे उपयुक्त कई फ्लैट शीट हैं क्योंकि इसमें अधिक अवशोषक मात्रा होती है। इसका उपयोग बड़े पैमाने पर स्थानांतरण सीमाओं को दूर करने के लिए किया जा सकता है<ref>{{cite journal |last=Brandt |first=S |date=1988 |title=व्यावसायिक पैमाने पर शुद्धिकरण के लिए मेम्ब्रेन-आधारित एफ़िनिटी तकनीक|journal=Bio/Technology |volume=6 |issue=7 |pages=779–782 |doi=10.1038/nbt0788-779 |s2cid=26477901 }}</ref> और दबाव गिरना,<ref>{{cite journal|last1=Yang|first1=Heewon|last2=Viera|first2=Clarivel|last3=Fischer|first3=Joachim|last4=Etzel|first4=Mark R.|title=आयन-एक्सचेंज मेम्ब्रेन का उपयोग करके एक बड़े प्रोटीन का शुद्धिकरण|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research|volume=41|issue=6|year=2002|pages=1597–1602|doi=10.1021/ie010585l}}</ref> यह विषाणुओं, प्लाज्मिड डीएनए, और अन्य बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स को पृथक करने और शुद्ध करने के लिए विशेष रूप से लाभप्रद बनाता है। स्तंभ आंतरिक छिद्रों के साथ सूक्ष्म झिल्लियों से भरा होता है, जिसमें सोखने वाले मोएट होते हैं जो लक्ष्य प्रोटीन को बांध सकते हैं। सोखने वाली झिल्लियां विभिन्न प्रकार की ज्यामिति और रसायन विज्ञान में उपलब्ध हैं जो उन्हें शुद्धिकरण के लिए उपयोग करने की अनुमति देती हैं और एक दक्षता में अंशांकन, एकाग्रता और स्पष्टीकरण भी देती हैं जो मोतियों का उपयोग करने की 10 गुना है।<ref>{{cite journal |last1=Roper |first1=D. Keith |last2=Lightfoot |first2=Edwin N. |date=1995 |title=सोखने वाली झिल्लियों का उपयोग करके जैव अणुओं का पृथक्करण|journal=Journal of Chromatography A |volume=702 |issue=1–2 |pages=3–26 |doi=10.1016/0021-9673(95)00010-K }}</ref> झिल्लियों को झिल्ली के पृथकाव के माध्यम से तैयार किया जा सकता है, जहां झिल्लियों को वर्गों में काटा जाता है और स्थिर किया जाता है। एक और हालिया विधि में जीवित कोशिकाओं का उपयोग शामिल है जो एक समर्थन झिल्ली से जुड़ी होती हैं और सिग्नलिंग अणुओं की पहचान और स्पष्टीकरण के लिए उपयोग की जाती हैं।<ref>{{cite journal|last1=Caculitan|first1=Niña G.|last2=Kai|first2=Hiroyuki|last3=Liu|first3=Eulanca Y.|last4=Fay|first4=Nicole|last5=Yu|first5=Yan|last6=Lohmüller|first6=Theobald|last7=O’Donoghue|first7=Geoff P.|last8=Groves|first8=Jay T.|title=लिविंग सेल मेम्ब्रेन में सिग्नलिंग क्लस्टर्स का आकार-आधारित क्रोमैटोग्राफी|journal=Nano Letters|volume=14|issue=5|year=2014|pages=2293–2298|doi=10.1021/nl404514e|pmid=24655064|pmc=4025576|bibcode=2014NanoL..14.2293C}}</ref>
-== प्रोटीन अलग करना ==
+== प्रोटीन पृथक करना ==
-[[Image:Ion exchange column.jpg|thumb|left|प्रोटीन शुद्धि के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रारंभिक-पैमाने पर आयन एक्सचेंज कॉलम।]]आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी का उपयोग प्रोटीन को अलग करने के लिए किया जा सकता है क्योंकि उनमें आवेशित कार्यात्मक समूह होते हैं। ब्याज के आयन (इस मामले में आवेशित प्रोटीन) का दूसरे आयनों के लिए आदान-प्रदान किया जाता है (आमतौर पर एच<sup>+</sup>) आवेशित ठोस समर्थन पर। विलेय आमतौर पर एक तरल चरण में होते हैं, जो पानी हो जाता है। उदाहरण के लिए पानी में प्रोटीन लें, जो एक तरल चरण होगा जो एक स्तंभ से होकर गुजरता है। स्तंभ को आमतौर पर ठोस चरण के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह झरझरा सिंथेटिक कणों से भरा होता है जो एक विशेष आवेश के होते हैं। इन झरझरा कणों को मोतियों के रूप में भी संदर्भित किया जाता है, इन्हें चार्ज करने के लिए एमिनेटेड (एमिनो समूह युक्त) या धातु के आयन हो सकते हैं। झरझरा पॉलिमर का उपयोग करके स्तंभ तैयार किया जा सकता है, 100,000 से अधिक मैक्रोमोलेक्यूल्स के लिए झरझरा कण का इष्टतम आकार लगभग 1 माइक्रोन है<sup>2</sup>। ऐसा इसलिए है क्योंकि छिद्रों के भीतर विलेय का धीमा प्रसार पृथक्करण गुणवत्ता को प्रतिबंधित नहीं करता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ac00031a022|title=उच्च प्रदर्शन वाले तरल क्रोमैटोग्राफी जुदाई मीडिया के रूप में मैक्रोपोरस पॉलीमर की निरंतर छड़ें|journal=Analytical Chemistry|volume=64|issue=7|pages=820–822|year=1992|last1=Svec|first1=Frantisek.|last2=Frechet|first2=Jean M. J.}}</ref> सकारात्मक रूप से आवेशित समूहों वाले मोती, जो नकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन को आकर्षित करते हैं, को आमतौर पर आयनों विनिमय रेजिन के रूप में संदर्भित किया जाता है। पीएच 7 (पानी का पीएच) पर ऋणात्मक रूप से आवेशित साइड चेन वाले अमीनो एसिड ग्लूटामेट और एस्पार्टेट हैं। नकारात्मक रूप से आवेशित मनकों को कटियन एक्सचेंज रेजिन कहा जाता है, क्योंकि सकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन आकर्षित होंगे। पीएच 7 पर सकारात्मक रूप से आवेशित साइड चेन वाले अमीनो एसिड लाइसिन, हिस्टिडाइन और आर्जिनिन हैं।<ref>Garrett, Reginald H.; Grisham, Charles M. (2009). ''Biochemistry'' (4th ed.). Pacific Grove, Calif.: Brooks/Cole. pp.&nbsp;71–75. {{ISBN|978-0-495-11464-2}}.</ref>
+[[Image:Ion exchange column.jpg|thumb|left|प्रोटीन शुद्धि के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रारंभिक-पैमाने पर आयन एक्सचेंज कॉलम।]]आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी का उपयोग प्रोटीन को पृथक करने के लिए किया जा सकता है क्योंकि उनमें आवेशित कार्यात्मक समूह होते हैं। ब्याज के आयन (इस मामले में आवेशित प्रोटीन) का दूसरे आयनों के लिए आदान-प्रदान किया जाता है (आमतौर पर एच<sup>+</sup>) आवेशित ठोस समर्थन पर। विलेय आमतौर पर एक तरल चरण में होते हैं, जो पानी हो जाता है। उदाहरण के लिए पानी में प्रोटीन लें, जो एक तरल चरण होगा जो एक स्तंभ से होकर गुजरता है। स्तंभ को आमतौर पर ठोस चरण के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह झरझरा सिंथेटिक कणों से भरा होता है जो एक विशेष आवेश के होते हैं। इन झरझरा कणों को मोतियों के रूप में भी संदर्भित किया जाता है, इन्हें चार्ज करने के लिए एमिनेटेड (एमिनो समूह युक्त) या धातु के आयन हो सकते हैं। झरझरा पॉलिमर का उपयोग करके स्तंभ तैयार किया जा सकता है, 100,000 से अधिक मैक्रोमोलेक्यूल्स के लिए झरझरा कण का इष्टतम आकार लगभग 1 माइक्रोन है<sup>2</sup>। ऐसा इसलिए है क्योंकि छिद्रों के भीतर विलेय का धीमा प्रसार पृथक्करण गुणवत्ता को प्रतिबंधित नहीं करता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ac00031a022|title=उच्च प्रदर्शन वाले तरल क्रोमैटोग्राफी जुदाई मीडिया के रूप में मैक्रोपोरस पॉलीमर की निरंतर छड़ें|journal=Analytical Chemistry|volume=64|issue=7|pages=820–822|year=1992|last1=Svec|first1=Frantisek.|last2=Frechet|first2=Jean M. J.}}</ref> सकारात्मक रूप से आवेशित समूहों वाले मोती, जो नकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन को आकर्षित करते हैं, को आमतौर पर आयनों विनिमय रेजिन के रूप में संदर्भित किया जाता है। पीएच 7 (पानी का पीएच) पर ऋणात्मक रूप से आवेशित साइड चेन वाले अमीनो एसिड ग्लूटामेट और एस्पार्टेट हैं। नकारात्मक रूप से आवेशित मनकों को कटियन एक्सचेंज रेजिन कहा जाता है, क्योंकि सकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन आकर्षित होंगे। पीएच 7 पर सकारात्मक रूप से आवेशित साइड चेन वाले अमीनो एसिड लाइसिन, हिस्टिडाइन और आर्जिनिन हैं।<ref>Garrett, Reginald H.; Grisham, Charles M. (2009). ''Biochemistry'' (4th ed.). Pacific Grove, Calif.: Brooks/Cole. pp.&nbsp;71–75. {{ISBN|978-0-495-11464-2}}.</ref>
 आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु वह पीएच है जिस पर एक यौगिक - इस मामले में एक प्रोटीन - का कोई शुद्ध आवेश नहीं होता है। एक प्रोटीन का आइसोइलेक्ट्रिक पॉइंट या पीआई को साइड चेन के पीकेए का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है, अगर अमीनो (पॉजिटिव चेन) कार्बोक्सिल (नेगेटिव) चेन को रद्द करने में सक्षम है, तो प्रोटीन अपने पीआई पर होगा। पीएच 7 पर चार्ज नहीं करने वाले प्रोटीन के लिए पानी के बजाय बफ़र्स का उपयोग करना एक अच्छा विचार है क्योंकि यह प्रोटीन और मोतियों के बीच आयनिक इंटरैक्शन को बदलने के लिए पीएच के हेरफेर को सक्षम बनाता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ac00039a722|title=आयन क्रोमैटोग्राफी कला की स्थिति|journal=Analytical Chemistry|volume=64|issue=15|pages=775A–783A|year=1992|last1=Dasgupta|first1=Purnendu Κ.}}</ref> यदि पीएच क्रमशः उच्च या निम्न पर्याप्त है तो कमजोर अम्लीय या बुनियादी पक्ष श्रृंखलाएं चार्ज करने में सक्षम होती हैं। प्रोटीन के प्राकृतिक आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु के आधार पर पृथक्करण प्राप्त किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से एक पेप्टाइड टैग को प्रोटीन में आनुवंशिक रूप से जोड़ा जा सकता है ताकि प्रोटीन को अधिकांश प्राकृतिक प्रोटीनों से दूर एक आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु दिया जा सके (उदाहरण के लिए, 6 आर्गिनिन एक कटियन-एक्सचेंज राल के लिए बाध्य करने के लिए या 6 ग्लूटामेट एक आयन-विनिमय राल जैसे डीईएई के लिए बाध्य करने के लिए) -सेफ़रोज़)।
 मोबाइल चरण की आयनिक शक्ति को बढ़ाकर क्षालन अधिक सूक्ष्म है। यह काम करता है क्योंकि मोबाइल चरण से आयन स्थिर चरण पर स्थिर आयनों के साथ बातचीत करते हैं, इस प्रकार प्रोटीन से स्थिर चरण को बचाते हैं, और प्रोटीन को एल्यूट करते हैं।
-आयन-एक्सचेंज कॉलम से सावधानी एकल चार्ज-[[क्रोमैटोफोकसिंग]] के परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हो सकती है। आयन-एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी विशिष्ट मल्टीमेरिक प्रोटीन असेंबलियों के अलगाव में भी उपयोगी है, जो संख्या और चार्ज पेप्टाइड टैग की स्थिति दोनों के अनुसार विशिष्ट परिसरों की शुद्धि की अनुमति देता है।<ref>{{cite journal |last1=Sakash |first1=J.B. |last2=Kantrowitz |first2=E.R. |title=Escherichia coli aspartate transcarbamoylase के T और R अवस्थाओं के स्थिरीकरण के लिए अलग-अलग इंटरचैन इंटरैक्शन का योगदान|journal=J Biol Chem  |volume=275 |pages=28701–7 |year=2000 |pmid=10875936 |doi=10.1074/jbc.M005079200 |issue=37|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Fairhead |first1=M. |title=परिभाषित द्विसंयोजक स्ट्रेप्टाविडिन के माध्यम से प्लग-एंड-प्ले पेयरिंग|journal=J Mol Biol |year=2013 |pmid=24056174 |pmc=4047826 |doi=10.1016/j.jmb.2013.09.016 |volume=426 |issue=1 |pages=199–214}}</ref>
+आयन-एक्सचेंज कॉलम से सावधानी एकल चार्ज-[[क्रोमैटोफोकसिंग]] के परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हो सकती है। आयन-एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी विशिष्ट मल्टीमेरिक प्रोटीन असेंबलियों के पृथकाव में भी उपयोगी है, जो संख्या और चार्ज पेप्टाइड टैग की स्थिति दोनों के अनुसार विशिष्ट परिसरों की शुद्धि की अनुमति देता है।<ref>{{cite journal |last1=Sakash |first1=J.B. |last2=Kantrowitz |first2=E.R. |title=Escherichia coli aspartate transcarbamoylase के T और R अवस्थाओं के स्थिरीकरण के लिए अलग-अलग इंटरचैन इंटरैक्शन का योगदान|journal=J Biol Chem  |volume=275 |pages=28701–7 |year=2000 |pmid=10875936 |doi=10.1074/jbc.M005079200 |issue=37|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Fairhead |first1=M. |title=परिभाषित द्विसंयोजक स्ट्रेप्टाविडिन के माध्यम से प्लग-एंड-प्ले पेयरिंग|journal=J Mol Biol |year=2013 |pmid=24056174 |pmc=4047826 |doi=10.1016/j.jmb.2013.09.016 |volume=426 |issue=1 |pages=199–214}}</ref>
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 === नैदानिक उपयोगिता ===
-[[अरेंजमेंट क्रोमैटोग्राफी]] में आयन क्रोमैटोग्राफी का उपयोग देखा जा सकता है।{{citation needed|date=May 2016}} आमतौर पर, एसिटिलीनिक और एथिलीनिक बांड युक्त चांदी और यौगिकों में बहुत कमजोर परस्पर क्रिया होती है। ओलेफिन यौगिकों पर इस घटना का व्यापक रूप से परीक्षण किया गया है। चांदी के आयनों के साथ ओलेफ़िन बनाने वाले आयन परिसर कमजोर होते हैं और पाई, सिग्मा, और डी ऑर्बिटल्स और उपलब्ध इलेक्ट्रॉनों के अतिव्यापीकरण के आधार पर बनाए जाते हैं इसलिए दोहरे बंधन में कोई वास्तविक परिवर्तन नहीं होता है। इस व्यवहार को अलग करने के लिए हेरफेर किया गया था, मुख्य रूप से फैटी एसिड मिश्रण से अलग-अलग संख्या में चांदी के आयनों का उपयोग करते हुए डबल बॉन्ड के भिन्न होते हैं। आयन रेजिन को चांदी के आयनों के साथ लगाया गया था, जो तब विभिन्न विशेषताओं के फैटी एसिड को अलग करने के लिए विभिन्न एसिड (सिलिसिक एसिड) के संपर्क में थे।
+[[अरेंजमेंट क्रोमैटोग्राफी]] में आयन क्रोमैटोग्राफी का उपयोग देखा जा सकता है।{{citation needed|date=May 2016}} आमतौर पर, एसिटिलीनिक और एथिलीनिक बांड युक्त चांदी और यौगिकों में बहुत कमजोर परस्पर क्रिया होती है। ओलेफिन यौगिकों पर इस घटना का व्यापक रूप से परीक्षण किया गया है। चांदी के आयनों के साथ ओलेफ़िन बनाने वाले आयन परिसर कमजोर होते हैं और पाई, सिग्मा, और डी ऑर्बिटल्स और उपलब्ध इलेक्ट्रॉनों के अतिव्यापीकरण के आधार पर बनाए जाते हैं इसलिए दोहरे बंधन में कोई वास्तविक परिवर्तन नहीं होता है। इस व्यवहार को पृथक करने के लिए हेरफेर किया गया था, मुख्य रूप से फैटी एसिड मिश्रण से पृथक-पृथक संख्या में चांदी के आयनों का उपयोग करते हुए डबल बॉन्ड के भिन्न होते हैं। आयन रेजिन को चांदी के आयनों के साथ लगाया गया था, जो तब विभिन्न विशेषताओं के फैटी एसिड को पृथक करने के लिए विभिन्न एसिड (सिलिसिक एसिड) के संपर्क में थे।
 क्षार धातु आयनों के लिए 1 माइक्रोन जितनी कम जांच सीमा प्राप्त की जा सकती है।<ref>{{cite book|last1= Hauser|first1= Peter C.|publisher= Springer|publication-date= 2016|series= Metal Ions in Life Sciences|volume=16|title=  The Alkali Metal Ions: Their Role in Life|editor1-last=Astrid|editor1-first= Sigel|editor2-last=Helmut|editor2-first=Sigel|editor3-last=Roland K.O.|editor3-first= Sigel|chapter= Chapter 2. Determination of Alkali Ions in Biological and Environmental Samples|pages= 11–25
 |doi=10.1007/978-3-319-21756-7_2|pmid= 26860298|year= 2016|isbn= 978-3-319-21755-0}}</ref>
-इसका उपयोग [[HbA1c]], [[पॉरफाइरिन]] और [[जल शोधन]] के मापन के लिए किया जा सकता है। आयन एक्सचेंज रेजिन (IER) का व्यापक रूप से व्यापक रूप से दवाओं में इसकी उच्च क्षमता और पृथक्करण प्रक्रिया की सरल प्रणाली के कारण उपयोग किया जाता है। किडनी डायलिसिस के लिए आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग सिंथेटिक उपयोगों में से एक है। इस विधि का उपयोग सेल्युलोज झिल्लीदार कृत्रिम किडनी का उपयोग करके रक्त तत्वों को अलग करने के लिए किया जाता है।<ref>Luqman, Mohammad, and Inamuddin (2012). ''Ion Exchange Technology II''. Springer Netherlands. p. 169. {{ISBN|978-94-007-4026-6}}.</ref>
+इसका उपयोग [[HbA1c]], [[पॉरफाइरिन]] और [[जल शोधन]] के मापन के लिए किया जा सकता है। आयन एक्सचेंज रेजिन (IER) का व्यापक रूप से व्यापक रूप से दवाओं में इसकी उच्च क्षमता और पृथक्करण प्रक्रिया की सरल प्रणाली के कारण उपयोग किया जाता है। किडनी डायलिसिस के लिए आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग सिंथेटिक उपयोगों में से एक है। इस विधि का उपयोग सेल्युलोज झिल्लीदार कृत्रिम किडनी का उपयोग करके रक्त तत्वों को पृथक करने के लिए किया जाता है।<ref>Luqman, Mohammad, and Inamuddin (2012). ''Ion Exchange Technology II''. Springer Netherlands. p. 169. {{ISBN|978-94-007-4026-6}}.</ref>
-आयन क्रोमैटोग्राफी का एक अन्य नैदानिक अनुप्रयोग रैपिड एनियन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी तकनीक है जिसका उपयोग मानव सीरम से क्रिएटिन किनेज (CK) आइसोएंजाइम को अलग करने के लिए किया जाता है और ऑटोप्सी सामग्री में ऊतक (ज्यादातर CK समृद्ध ऊतक जैसे हृदय की मांसपेशी और मस्तिष्क का उपयोग किया जाता था)।{{citation needed|date=May 2016}} इन आइसोएंजाइमों में एमएम, एमबी और बीबी शामिल हैं, जो सभी अलग-अलग अमीनो एसिड अनुक्रमों को देखते हुए समान कार्य करते हैं। इन आइसोएंजाइमों का कार्य एटीपी का उपयोग करके क्रिएटिन को एडीपी को निष्कासित करने वाले फॉस्फोस्रीटाइन में परिवर्तित करना है। मिनी कॉलम DEAE-Sephadex A-50 से भरे हुए थे और आगे विभिन्न सांद्रता में ट्रिस-बफर सोडियम क्लोराइड के साथ eluted थे (प्रत्येक एकाग्रता को लाभप्रद रूप से क्षालन में हेरफेर करने के लिए चुना गया था)। पृथक्करण के लिए स्तंभों में मानव ऊतक का अर्क डाला गया था। कुल CK गतिविधि देखने के लिए सभी अंशों का विश्लेषण किया गया और यह पाया गया कि CK isoenzymes के प्रत्येक स्रोत में विशेषता isoenzymes पाए गए। सबसे पहले, सीके-एमएम eluted था, फिर सीके-एमबी, उसके बाद सीके-बीबी। इसलिए, प्रत्येक नमूने में पाए जाने वाले आइसोएंजाइम का उपयोग स्रोत की पहचान करने के लिए किया जा सकता है, क्योंकि वे ऊतक विशिष्ट थे।
+आयन क्रोमैटोग्राफी का एक अन्य नैदानिक अनुप्रयोग रैपिड एनियन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी तकनीक है जिसका उपयोग मानव सीरम से क्रिएटिन किनेज (CK) आइसोएंजाइम को पृथक करने के लिए किया जाता है और ऑटोप्सी सामग्री में ऊतक (ज्यादातर CK समृद्ध ऊतक जैसे हृदय की मांसपेशी और मस्तिष्क का उपयोग किया जाता था)।{{citation needed|date=May 2016}} इन आइसोएंजाइमों में एमएम, एमबी और बीबी शामिल हैं, जो सभी पृथक-पृथक अमीनो एसिड अनुक्रमों को देखते हुए समान कार्य करते हैं। इन आइसोएंजाइमों का कार्य एटीपी का उपयोग करके क्रिएटिन को एडीपी को निष्कासित करने वाले फॉस्फोस्रीटाइन में परिवर्तित करना है। मिनी कॉलम DEAE-Sephadex A-50 से भरे हुए थे और आगे विभिन्न सांद्रता में ट्रिस-बफर सोडियम क्लोराइड के साथ eluted थे (प्रत्येक एकाग्रता को लाभप्रद रूप से क्षालन में हेरफेर करने के लिए चुना गया था)। पृथक्करण के लिए स्तंभों में मानव ऊतक का अर्क डाला गया था। कुल CK गतिविधि देखने के लिए सभी अंशों का विश्लेषण किया गया और यह पाया गया कि CK isoenzymes के प्रत्येक स्रोत में विशेषता isoenzymes पाए गए। सबसे पहले, सीके-एमएम eluted था, फिर सीके-एमबी, उसके बाद सीके-बीबी। इसलिए, प्रत्येक नमूने में पाए जाने वाले आइसोएंजाइम का उपयोग स्रोत की पहचान करने के लिए किया जा सकता है, क्योंकि वे ऊतक विशिष्ट थे।
 परिणामों से मिली जानकारी का उपयोग करते हुए, रोगियों के निदान और प्रचुर मात्रा में गतिविधि में पाए जाने वाले सीके आइसोएंजाइम के प्रकार के बारे में सहसंबंध बनाया जा सकता है। खोज से, अध्ययन किए गए 71 रोगियों में से लगभग 35 दिल के दौरे (मायोकार्डिअल इन्फ्रक्शन) से पीड़ित थे, जिनमें सीके-एमएम और सीके-एमबी आइसोएंजाइम की प्रचुर मात्रा थी। निष्कर्ष आगे बताते हैं कि गुर्दे की विफलता, सेरेब्रोवास्कुलर रोग, और फुफ्फुसीय रोग सहित कई अन्य निदानों में केवल सीके-एमएम आइसोएंजाइम पाया गया और कोई अन्य आइसोएंजाइम नहीं पाया गया। इस अध्ययन के परिणाम विभिन्न रोगों और पाए गए सीके आइसोएंजाइम के बीच सहसंबंध का संकेत देते हैं जो विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके पिछले परीक्षण परिणामों की पुष्टि करते हैं। इस अध्ययन और आयन क्रोमैटोग्राफी के अनुप्रयोग के बाद से दिल के दौरे के पीड़ितों में पाए जाने वाले सीके-एमबी के अध्ययन में विस्तार हुआ है।

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आयन वर्णलेखन (आयन क्रोमैटोग्राफी): Difference between revisions

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Revision as of 21:04, 7 April 2023

Contents

इतिहास

सिद्धांत

प्रक्रिया

कमजोर और मजबूत आयन एक्सचेंजर्स

विशिष्ट तकनीक

मेम्ब्रेन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी

प्रोटीन पृथक करना

गिब्स-डोनन प्रभाव

उपयोग करता है

नैदानिक उपयोगिता

औद्योगिक अनुप्रयोग

औषधि विकास

यह भी देखें

संदर्भ

ग्रन्थसूची

बाहरी संबंध

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कमजोर और मजबूत आयन एक्सचेंजर्स

विशिष्ट तकनीक

मेम्ब्रेन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी

प्रोटीन पृथक करना

गिब्स-डोनन प्रभाव

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