アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーの大きな違いは、アフィニティークロマトグラフィーは混合物の電荷成分と非電荷成分を分離できるのに対し、イオン交換クロマトグラフィーは混合物の電荷成分を分離できる点です。

クロマトグラフィーは、混合物から目的の成分を分離するために利用できる技術です。液体クロマトグラフィーには、液体クロマトグラフィーとガスクロマトグラフィーという種類があり、アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーは、液体クロマトグラフィーの主要な2つの種類である。また、これらの技術には2つの段階があります。つまり、固定相と移動相である。これらの技術の目的は、移動相中の成分を固定相の表面への結合状態に応じて分離することである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. アフィニティークロマトグラフィーとは 3. イオン交換クロマトグラフィーとは 4. 横並び比較-アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーの表形式 5. 総括

アフィニティークロマトグラフィーは何ですか？

アフィニティークロマトグラフィーは、これらの成分の相互作用を利用して、混合物の成分を分離する生化学的手法である。

今回使用したインタラクションは以下の通りです。

1. 抗原抗体相互作用○○○○。
2. 酵素-基質相互作用****。
3. 受容体-リガンド相互作用****。
4. タンパク質と核酸の相互作用****。

この技術では、分子の性質を利用して分離を行います。ここでは、目的の化合物が水素結合、イオン的相互作用、ジスルフィド結合橋、疎水性相互作用などを介して固定相と相互作用するようにします。固定相と相互作用しない分子が先に溶出します。したがって、混合物から分離することができるのです。目的の化合物は、固定相に残ります。そこで、溶出溶媒で分離し、溶出・分離させることができるのです。

図01：クロマトグラフィーカラム

アフィニティークロマトグラフィーは、緩衝液を使って混合物から物質を精製・濃縮する場合に非常に有効です。さらに、混合物中の不要な物質の量を減らすことができます。この工程で使う装置を考えると、固定相を充填したカラムを使うことになる。そして、分離したい生体分子を含む移動相をロードする必要があります。次に、文房具と組み合わせることができるようにします。その後、洗浄バッファーを用いて、非標的生体分子を分離することができるが、標的分子は固定相との親和性が高くなければ、うまく分離することはできない。

イオン交換クロマトグラフィーは何ですか？

イオンクロマトグラフ法は、イオン性物質の分析が可能な液体クロマトグラフ法である。一般的には、無機陰イオンと陽イオン（塩化物イオンや硝酸イオン、カリウムやナトリウムの陽イオンなど）の分析に使用します。また、珍しいことですが、有機イオンの分析も可能です。また、あるpHで電荷を帯びる分子であるタンパク質の精製にも利用できます。ここでは、荷電粒子を付着させることができる固体固定相を使用します。例えば、固体担体として、ポリスチレン-ジビニルベンゼン共重合体という樹脂を使用することができます。

図02：イオン交換クロマトグラフィーの相

さらに説明すると、固定相は硫酸アニオンや4級アミンカチオンなどの固定イオンを持っている。この系の中性性を維持するためには、それぞれに対イオン（反対の電荷を持つイオン）を関連付ける必要があります。この場合、対イオンが陽イオンであれば、陽イオン交換樹脂と名付けることになる。ただし、対イオンが陰イオンの場合は陰イオン交換樹脂となる。

イオン交換のプロセスは、大きく分けて5つの段階があります。

1. 初期段階
2. ターゲットの吸着
3. 溶出開始
4. 溶出終了
5. 再生

親和性とイオン交換クロマトグラフィーの違い

アフィニティークロマトグラフィーは、これらの成分の相互作用を利用して混合物の成分を分離する生化学的手法であり、イオンクロマトグラフィーは、イオン性物質を分析できる液体クロマトグラフィー手法である。したがって、アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーとの大きな違いは、イオン交換クロマトグラフィーがイオン性物質のみの分離に使用できるのに対し、アフィニティークロマトグラフィーは電荷を持つ粒子と持たない粒子の両方を分離できることである。その仕組みを考えてみると、アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーの違いは、目的分子が固定相に対して高い親和性を持っているからこそ、アフィニティークロマトグラフィーが可能であるということです。しかし、イオン交換クロマトグラフィーでは、標的分子の電荷と固定相の表面の電荷が逆になっている。

以下のインフォグラフィックは、アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーの違いを並べて比較したものです。

概要 - 親和性 vs. イオン交換クロマトグラフィー

つまり、アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーは、液体クロマトグラフィー技術の2つの形態である。アフィニティークロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーの大きな違いは、アフィニティークロマトグラフィーは混合物の電荷成分と非電荷成分を分離できるのに対し、イオン交換クロマトグラフィーは混合物の電荷成分を分離できる点です。

引用

1 「アフィニティ・ラミネーション」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年10月5日。2はこちら。歌詞です。"イオン交換クロマトグラフィー", 化学図書館, 図書館, 2016年12月29日 2 歌詞."イオン交換クロマトグラフィー"、ケミカル・アブストラクツ、歌詞、2016年12月29日。