Cours de biochimie analytique partie chromatographie
La Chromatographie : Types et Applications
La chromatographie est une technique analytique utilisée pour séparer les composants d’un mélange, permettant ainsi leur identification et leur quantification. Il existe plusieurs types de chromatographie, chacun ayant des applications spécifiques et une méthode de séparation différente. Parmi ces types, nous pouvons citer la chromatographie d'adsorption, la chromatographie de partage, la chromatographie ionique, la chromatographie de paire d'ions, et la chromatographie d'exclusion par la taille. Chacune de ces techniques repose sur des principes différents, permettant de répondre à une large gamme de besoins analytiques.
1. Chromatographie d'adsorption
La chromatographie d'adsorption repose sur le principe de l'adsorption des molécules sur une phase solide. Le mélange à analyser est introduit sur une colonne contenant une phase stationnaire solide, souvent constituée de silice ou d'alumine. Les composants du mélange interagissent différemment avec cette phase stationnaire, ce qui entraîne leur séparation en fonction de leur affinité pour la phase solide. Les molécules les plus adsorbées se déplaceront plus lentement, tandis que celles ayant moins d'affinité se déplaceront plus rapidement.
Cette méthode est souvent utilisée pour les séparations simples et est particulièrement adaptée à l’analyse de composés organiques dans des mélanges complexes.
2. Chromatographie de partage à polarité de phase normale
La chromatographie de partage à polarité de phase normale (ou chromatographie de partage à phase normale) repose sur la séparation des analytes en fonction de leur solubilité dans deux phases différentes. La phase stationnaire est polaire (généralement de la silice), tandis que la phase mobile est non polaire. Les molécules analytiques interagiront différemment avec ces phases, ce qui entraîne leur séparation.
Dans cette méthode, les composés polaires seront retenus plus longtemps par la phase stationnaire, tandis que les composés non polaires s'écouleront plus rapidement. Elle est principalement utilisée pour séparer les composés organiques polaires et non polaires.
3. Chromatographie de partage à polarité de phase inversée
La chromatographie de partage à polarité de phase inversée est l'opposée de la chromatographie à phase normale. Ici, la phase stationnaire est non polaire (souvent constituée de chaînes d’hydrocarbures), tandis que la phase mobile est polaire. En raison de cette inversion de polarité, les analytes polaires auront moins d'affinité pour la phase stationnaire et se déplaceront plus rapidement, tandis que les composés non polaires seront plus retenus.
Cette méthode est largement utilisée pour séparer des molécules polaires telles que les peptides, les acides aminés et d’autres biomolécules.
4. Chromatographie ionique
La chromatographie ionique est une méthode utilisée pour séparer des ions dans un mélange. Elle repose sur l'échange d'ions entre les analytes et une phase stationnaire. La phase stationnaire utilisée est généralement un matériau échangeur d'ions, tandis que la phase mobile est une solution tampon contenant des ions de charge opposée à ceux du mélange à séparer.
Cette technique est très efficace pour analyser des ions dans des échantillons aqueux, et elle est couramment utilisée dans les analyses de l'eau, des environnements, ainsi que pour déterminer les concentrations d’ions spécifiques comme les cations et les anions.
5. Chromatographie de paire d'ions
La chromatographie de paire d'ions est une technique qui exploite la formation de paires d'ions entre des contre-ions présents dans la phase mobile et les ions à analyser. Ces paires d’ions se déplacent à travers la colonne en fonction de leur affinité pour la phase stationnaire. Les ions analytiques sont séparés en fonction de leur capacité à se lier avec ces contre-ions, ce qui permet une séparation spécifique.
Cette méthode est utilisée principalement pour les analyses des composés ioniques dans des matrices complexes, y compris les produits pharmaceutiques et les échantillons biologiques.
6. Chromatographie d'exclusion par la taille
La chromatographie d'exclusion par la taille (ou chromatographie par filtration sur gel) est utilisée pour séparer les molécules en fonction de leur taille. Elle repose sur une phase stationnaire composée de billes de gel qui ont des pores de tailles spécifiques. Les molécules plus petites pénétreront dans les pores des billes et mettront plus de temps à se déplacer à travers la colonne, tandis que les molécules plus grandes seront exclues des pores et passeront plus rapidement.
Cette technique est particulièrement utilisée pour la séparation des macromolécules comme les protéines, les polysaccharides et les acides nucléiques, permettant d'étudier leur distribution en taille.
Conclusion
Chacune des méthodes de chromatographie mentionnées offre des avantages uniques pour la séparation des composants dans un mélange, en fonction des propriétés physiques et chimiques des analytes. Que ce soit pour analyser des molécules organiques, des ions, des macromolécules ou même des peptides, la chromatographie permet de répondre à des besoins analytiques variés dans des domaines tels que la chimie, la biologie, la pharmacologie et l'environnement.