크로마토그래피(chromatography) - 원리, 종류, 측정물질 (진단검사의학, 임상화학)

Chromatography(크로마토그래피)

 

 어떤 물질이 stationary phase(고정상)와 mobile phase(이동상) 사이에서 다르게 분포되는 성질을 이용하여 물질을 분리해 내는 방법.

 

1. Chromatography(크로마토그래피)의 분리 기전

 : ion-exchange(이온교환), partition(분배) 기전이 임상검사에서 m/c

 

1) Ion-exchange(이온 교환)

 - 고정상에 부착된 전하를 띄는 그룹과 이동상에 있는 반대로 하전된 이온 간의 교환

 - Amino acids, Hemoglobin

 

2) Adsorption(흡착)

 - 고체입자 표면에서 용질의 흡착과 탈착 사이의 차이를 기반으로 함

 

3) Partition(분배)

 - 서로 혼합되지 않는 두 액체 사이에서의 용질의 차등분포를 기반으로 함

 

4) Affinity(친화)

 - 특정 분자의 상호작용에 기반. 항원 간, 효소와 기질 간, 앱타머(aptamer)와 리간드(ligand)간, 수용체와 ligand간, lectin과 sugar간의 상호작용 등.

 

5) Size-exclusion(크기배제)

 - 고정상 : 크기가 작은 물질이 들어갈 수 있는 작은 구멍을 가진 비활성 물질(cross-linked dextran, polyacrylamide, agarose, polystyrene, prorou glass 등)

 - 크기가 큰 물질은 고정상에 들어가지 못하고 이동상을 따라 빠르게 용출됨

 - 크기가 작은 물질은 고정상으로 들어가 천천히 용출됨

 

2. Chromatography(크로마토그래피)의 종류

*Planar chromatography (평면 크로마토그래피) : 고정상의 종류에 따라

 - Thin layer chromatography (얇은막 크로마토그래피)

 - Paper chromatography (종이 크로마토그래피)

*Column chromatography (칼럼 크로마토그래피) : 이동상의 종류에 따라

 : 고정상 : 순수 실리카, 폴리머 등을 튜브 안에 꽉 채우거나 안쪽 면에 코팅하여 사용.

 - Gas chromatography (가스 크로마토그래피)

 - Liquid chromatography (액체 크로마토그래피)

 

1) Gas chromatography (가스 크로마토그래피, GC)

 기체화된 혼합 샘플을 이동기체를 이용하여 칼럼 내부로 운반시켜 기체 혼합물을 분리.

 이동 기체 : 다른 혼합물이나 칼럼 내 고정상과 반응하지 않는 질소, 아르곤 등 안정한 기체 사용

 휘발성 물질 또는 휘발성 물질로 쉽게 변하는 화합물의 분리에 이용.

 해상도, 검출도, 정확도가 높으며 분석시간이 짧음

 약물, 유기물질의 측정에 이용

 

2) Liquid chromatography (액체 크로마토그래피, LC)

 낮은 온도에서 분리하기 때문에 열 안정성 및 휘발성 정도에 관계없고 저분자, 고분자, 극성, 비극성 등의 모든 시료의 분석이 가능하여 적용 시료의 범위가 넓음.

 이동상으로 액체를 사용하며 다양한 이동상을 선택 가능

* 고속액체크로마토그래피 (high performance liquid chromatography, HPLC)

 HPLC는 액체크로마토그래피 중 가장 많이 쓰이는 분석장비.

 모세관크로마토그래피를 고성능 장치화한 것.

 작고 견고한 충전재를 이용하고 특별 제작된 기계펌프를 적용해 높은 압력으로 분사하여 이동상이 칼럼을 통과할 때 고속으로 이동하도록 함.

 HPLC 칼럼을 이용하면 해상도가 높아지고 분석 시간이 짧아지며 재현성이 좋아지는 장점.

 Amino acids, catecholamine, carbohydrates, hemoglobin, vitamin, nucleic acid 구성요소, HbA1c 등 측정 가능.

​

출처 : 진단검사의학 제5판​