المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
طرق تربية الحمام
2024-04-25
الحث على المشاورة والتواضع
2024-04-24
معنى ضرب في الأرض
2024-04-24
معنى الاصعاد
2024-04-24
معنى سلطان
2024-04-24
معنى ربيون
2024-04-24

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Hydrophobic-Interaction Chromatography  
  
2869   12:02 مساءاً   date: 23-5-2016
Author : K.O. Eriksson
Book or Source : in Protein Purification: Principles, High Resolution Methods, and Applications
Page and Part :

 Hydrophobic-Interaction Chromatography

 

Hydrophobic (literally meaning “water hating”) describes nonpolar compounds that have little affinity for polar molecules, such as water, and self-associate in a polar environment because of the hydrophobic effect . Hydrophobic interactions are energetically favorable because of an increase in entropy (DS > 0) that originates when the solvent water molecules leave the more ordered structure around the nonassociated nonpolar compounds for the more unstructured, bulk polar environment. If matrices in a chromatography column provide hydrophobic surfaces to interact with analytes and one can separate mixtures of molecules with hydrophobic moieties, we are dealing with hydrophobic-interaction chromatography.

The principle of hydrophobic-interaction chromatography was originally known (1) by the namesalting-out chromatography,” but it acquired its current name only after the synthesis of specific stationary phases in the early 1970s (2-4). In hydrophobic-interaction chromatography, retention is promoted by high concentrations of an appropriate salt, and elution is achieved with low salt concentrations. The matrices in the column are very hydrophilic and have only a very mild hydrophobicity. The increase in concentration of a salting-out salt drives the analytes out of the mobile phase and onto the stationary phase, much like the precipitation of highly water-soluble proteins or hydrophilic polymers that occurs under conditions of high ionic strength.

Although many view hydrophobic-interaction chromatography as an extension of reversed-phase chromatography to an aqueous mobile phase without organic modifiers, there are a number of basic differences between these two separation techniques. In hydrophobic-interaction chromatography, the matrix is hydrophilic and is substituted with short-chain groups, such as phenyl, butyl, or octyl (see Ref. 5 for a list of different matrices), and the mobile phase is usually an aqueous salt solution. In reversed-phase chromatography, the matrix is an octyl (C8) or octadecyl (C18)-derived silica, and the mobile phase is usually a mixture of water and a less polar organic modifier (eg, methanol or acetonitrile). These two techniques exploit the different sources of the hydrophobicity of proteins. Hydrophobic-interaction chromatography depends on surface hydrophobic groups, which arise from the protein's tertiary and quaternary structures, and is carried out under conditions that maintain the integrity of the protein conformation. Reversed-phase chromatography is carried out on the unfolded protein, in which nearly all the hydrophobic groups are exposed to the matrix, and depends on the protein's primary structure. Proteins frequently denature under conditions of reversed-phase chromatography because organic solvents are needed for elution and/or because of the strength of the interaction with the stationary phase, whereas the mild elution conditions and mild hydrophobic interaction of hydrophobic-interaction chromatography matrices allow the elution and recovery of native proteins.

 The most interesting aspect of hydrophobic-interaction chromatography is the frequent increase of retention with increasing temperature because this chromatographic method is an entropy-driven process. This is the opposite of any other type of retention chromatography. It should also be pointed out that the proteins are loaded onto the hydrophobic-interaction chromatography column using a buffer with a high salt concentration as the starting mobile phase and are then eluted by a gradient with decreasing ionic strength. This is the opposite of the procedure employed in ion-exchange chromatography .

 Hydrophobic-interaction chromatography is extremely useful for purifying proteins and peptides. The principle of this chromatographic method is orthogonal to those of ion-exchange and size-exclusion chromatography methods. Therefore it is used effectively in schemes that combine all three chromatographic methods to separate proteins from complex mixtures. However, the solubilities of proteins in high-salt buffers are limited by the salting-out effect. This constrains the applications of hydrophobic-interaction chromatography for preparative purposes.

 

References

1. A. Tiselius (1948) Ark. Kemi. Mineral. Geol. B26, 1

2. S. Shaltiel and Z. Er-el (1973) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 70, 778–781

3. B. H. J. Hofstee (1973) Anal. Biochem. 52, 430-448

4. S. Hjertén, J. Rosengren, and S. Pahlman (1974) J. Chromatogr. 101, 281–288

5. K.-O. Eriksson (1989) in Protein Purification: Principles, High Resolution Methods, and Applications (J.-C. Janson, and L. Rydén, eds.), VCH, New York, pp. 207–226

6. R. M. Kennedy (1990) in Guide to Protein Purification (M. P. Deutscher, ed), Methods in Enzymology 182, Academic Press, New York, pp. 339–343

7. U. D. Neue (1997) HPLC Columns: Theory, Technology, and Practice, Wiley-VCH, New York.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.




جامعة الكفيل تكرم الفائزين بأبحاث طلبة كلية الصيدلة وطب الأسنان
مشروع التكليف الشرعي بنسخته السادسة الورود الفاطمية... أضخم حفل لفتيات كربلاء
ضمن جناح جمعيّة العميد العلميّة والفكريّة المجمع العلمي يعرض إصداراته في معرض تونس الدولي للكتاب
جامعة الكفيل تعقد مؤتمرها الطلابي العلمي الرابع