মিশ্রণ পৃথকীকরণ বিজ্ঞান

মিশ্রণ পৃথকীকরণ বিজ্ঞান(ইংরেজি:Separation science) বাক্রোমাটোগ্রাফিহলো এক ধরনের বিশ্লেষণী পদ্ধতি, যাতেজৈব যৌগেরদুই বা ততোধিক উপাদানের কোনোমিশ্রণকেএকটি স্থিরমাধ্যমেরেখে এবং অপর একটি সচল মাধ্যমকে ঐ স্থির মাধ্যমের সংস্পর্শে প্রবাহিত করে, মিশ্রণের উপাদানগুলোরঅধিশোষণমাত্রা বাবণ্টন সহগেরউপর ভিত্তি করে এদেরকে বিভিন্ন স্তরে পৃথক করা সম্ভব হয়, তাকে মিশ্রণ পৃথকীকরণ বিজ্ঞান বলে।
রাসায়নিক বিশ্লেষণে, ক্রোমাটোগ্রাফি হল একটি মিশ্রণকে এর উপাদানগুলির মধ্যে আলাদা করার জন্য একটি পরীক্ষাগার কৌশল। মিশ্রণটি মোবাইল ফেজ নামক একটি তরল দ্রাবক (গ্যাস বা তরল) মধ্যে দ্রবীভূত হয়, যা এটিকে একটি সিস্টেমের মাধ্যমে বহন করে (একটি কলাম, একটি কৈশিক নল, একটি প্লেট বা একটি শীট) যার উপর স্থির ফেজ নামক একটি উপাদান স্থির থাকে। যেহেতু মিশ্রণের বিভিন্ন উপাদানগুলি স্থির পর্যায়ের জন্য বিভিন্ন অনুষঙ্গের প্রবণতা রাখে এবং এর পৃষ্ঠতলগুলির সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়াগুলির উপর নির্ভর করে বিভিন্ন সময় ধরে ধরে রাখা হয়, তাই উপাদানগুলি মোবাইল ফ্লুইডে বিভিন্ন আপাত বেগে ভ্রমণ করে, যার ফলে তাদের পৃথক হয়। বিচ্ছেদ মোবাইল এবং স্থির পর্যায়গুলির মধ্যে ডিফারেনশিয়াল পার্টিশনের উপর ভিত্তি করে। একটি যৌগের পার্টিশন সহগ-এর সূক্ষ্ম পার্থক্য স্থির পর্যায়ে ডিফারেনশিয়াল ধরে রাখার ফলে এবং এইভাবে বিচ্ছেদকে প্রভাবিত করে।[1]
ক্রোমাটোগ্রাফি প্রস্তুতিমূলক বা বিশ্লেষণাত্মক হতে পারে। প্রস্তুতিমূলক ক্রোমাটোগ্রাফির উদ্দেশ্য হল একটি মিশ্রণের উপাদানগুলিকে পরবর্তীতে ব্যবহারের জন্য আলাদা করা, এবং এইভাবে এটি একটি শুদ্ধিকরণ।[2][3] এটাও উল্লেখ করা উচিত যে এই প্রক্রিয়াটি উৎপাদনের পদ্ধতির কারণে উচ্চ খরচের সাথে যুক্ত। বিশ্লেষণাত্মক ক্রোমাটোগ্রাফি সাধারণত অল্প পরিমাণে উপাদান দিয়ে করা হয় এবং এটি একটি মিশ্রণে বিশ্লেষণের আপেক্ষিক অনুপাতের উপস্থিতি প্রতিষ্ঠা বা পরিমাপের জন্য। এই দুই ধরন পারস্পরিক একচেটিয়া নয়।
গ্রিকশব্দchroma(বর্ণ) ওgraphein(রেখা) হতে ইংরেজি 'ক্রোমাটোগ্রাফি' শব্দের উৎপত্তি। সুতরাং, 'ক্রোমাটোগ্রাফি' শব্দের অর্থ দাঁড়ায় 'বর্ণ লিখন' বা 'বর্ণ চিত্রণ'। এর কারণ আদিতে রঞ্জক পদার্থের উপাদানগুলি পৃথকীকরণ করার মাধ্যমে এই বিদ্যার উৎপত্তি ঘটে।
ইতালীয় বংশোদ্ভূত বিজ্ঞানীমিখাইল তসভেটরাশিয়ায় ১৯০০ সালে ক্রোমাটোগ্রাফি প্রথম তৈরি করেছিলেন।তিনি ২০ শতকের প্রথম দশকে এই কৌশলটি তৈরি করেছিলেন এবংক্রোমাটোগ্রাফিশব্দটি উদ্ভাবন করেন, প্রাথমিকভাবে উদ্ভিদরঙ্গকযেমনক্লোরোফিল,ক্যারোটিনএবংজ্যান্থোফিলপৃথকীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল। যেহেতু এই উপাদানগুলি বিভিন্ন রঙের ব্যান্ডে পৃথক (যথাক্রমে সবুজ, কমলা এবং হলুদ)। ১৯৩০ ও ১৯৪০ এর দশকে বিকশিত নতুন ধরনের ক্রোমাটোগ্রাফি এই কৌশলটিকে অনেক পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ার জন্য উপযোগী করে তুলেছে।
১৯৪০ এবং ১৯৫০ এর দশকেআর্চার জন পোর্টার মার্টিনএবংরিচার্ড লরেন্স মিলিংটন সিঞ্জেরকাজের ফলস্বরূপ ক্রোমাটোগ্রাফি কৌশল উল্লেখযোগ্যভাবে বিকাশ লাভ করেছিল, যার জন্য তারা ১৯৫২ সালেরসায়নে নোবেল পুরস্কারজিতেছিলেন।তারা বিভাজন ক্রোমাটোগ্রাফির নীতি এবং মৌলিক কৌশল প্রতিষ্ঠা করেছিলেন এবং তাদের কাজ বেশ কয়েকটি ক্রোমাটোগ্রাফিক পদ্ধতির দ্রুত বিকাশকে প্রণোদিত করেছিল:কাগজ ক্রোমাটোগ্রাফি,গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি, এবং যাউচ্চ-কর্মক্ষমতা তরল ক্রোমাটোগ্রাফিহিসাবে পরিচিত। তারপর থেকে, প্রযুক্তিটি দ্রুত অগ্রগতি লাভ করেছে। গবেষকরা অনুসন্ধানে দেখেছেন যে, তসভেটের ক্রোমাটোগ্রাফির মূল নীতিগুলি বিভিন্ন উপায়ে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যার ফলে নিম্নবর্ণিত ক্রোমাটোগ্রাফির বিভিন্ন প্রকার রয়েছে৷ ক্রমাগত অগ্রগতি ক্রোমাটোগ্রাফির প্রযুক্তিগত কর্মক্ষমতাকে উন্নত করছে, ক্রমবর্ধমান অনুরূপ অণুগুলির
পৃথকীকরণের অনুমতি দেয়।
মিশ্রণ পৃথকীকরণ বিজ্ঞানের বিভিন্ন পদ্ধতি ও কৌশলের গুরুত্বপূর্ণ সাধারণ বস্তু হলো একটি স্থির মাধ্যম (stationary phase) এবং একটি সচল মাধ্যম (mobile phase)। স্থির মাধ্যম কঠিন বা তরল হতে পারে এবং সচল মাধ্যম তরল বা গ্যাস হতে পারে।  মিশ্রণ পৃথকীকরণ বিজ্ঞানে দুইটি ভৌত ধর্ম যথা - (ক) অধিশোষণ (adsorption) ও (খ) বণ্টন গুনাঙ্কের (distribution coefficient) ভূমিকাই মুখ্য। এই দুটি ধর্ম কখনো পৃথকভাবে বা কখনো একসঙ্গে কার্যকর হয়ে রাসায়নিক মিশ্রণের উপাদানগুলোর ভ্রমণ হারের পার্থক্য সৃষ্টি করে।
ক্রোমাটোগ্রাফিক বিছানা আকৃতি দ্বারা কৌশল
কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি
কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি একটি পৃথকীকরণ কৌশল যেখানে স্থির বিছানা একটি নলের মধ্যে থাকে। কঠিন স্থির পর্যায়ের কণা বা তরল স্থির ফেজের সাহায্যে প্রলেপ দেওয়া সাপোর্টটি টিউবের পুরো ভিতরের আয়তন (প্যাকড কলাম) পূরণ করতে পারে বা মোবাইল ফেজের জন্য একটি খোলা, অনিয়ন্ত্রিত পথ রেখে ভিতরের টিউব প্রাচীরের উপর বা বরাবর ঘনীভূত হতে পারে। টিউবের মাঝের অংশ (উন্মুক্ত নলাকার কলাম)। মাঝারি মাধ্যমে আন্দোলনের হারের পার্থক্য নমুনার বিভিন্ন ধরে রাখার সময় গণনা করা হয়। [12][13]।১৯৭৮ সালে, ডব্লিউ. ক্লার্ক স্টিল ফ্ল্যাশ কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি (ফ্ল্যাশ) নামে কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির একটি পরিবর্তিত সংস্করণ চালু করেন।[14][15] কৌশলটি প্রথাগত কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির সাথে খুব মিল, দ্রাবকটি ধনাত্মক চাপ প্রয়োগ করে কলামের মধ্য দিয়ে চালিত হয়। এটি পুরানো পদ্ধতির তুলনায় উন্নত বিচ্ছেদের সাথে 20 মিনিটেরও কম সময়ে সঞ্চালিত হওয়ার অনুমতি দেয়। আধুনিক ফ্ল্যাশ ক্রোমাটোগ্রাফি সিস্টেমগুলি পূর্ব-প্যাক করা প্লাস্টিকের কার্তুজ হিসাবে বিক্রি হয় এবং দ্রাবকটি কার্টিজের মাধ্যমে পাম্প করা হয়। সিস্টেমগুলি ডিটেক্টর এবং ভগ্নাংশ সংগ্রাহকগুলির সাথে যুক্ত হতে পারে যা অটোমেশন প্রদান করে। গ্রেডিয়েন্ট পাম্পের প্রবর্তনের ফলে দ্রুত পৃথকীকরণ এবং কম দ্রাবক ব্যবহার হয়।
প্রসারিত বিছানা শোষণে, একটি তরলযুক্ত বিছানা ব্যবহার করা হয়, একটি বস্তাবন্দী বিছানা দ্বারা তৈরি একটি কঠিন ধাপের পরিবর্তে। এটি কালচার ব্রথ বা ভাঙা কোষের স্লারিগুলির জন্য সেন্ট্রিফিউগেশন এবং পরিস্রাবণের মতো প্রাথমিক ক্লিয়ারিং পদক্ষেপগুলি বাদ দেওয়ার অনুমতি দেয়।
ফসফোসেলুলোজ ক্রোমাটোগ্রাফি ফসফোসেলুলোজের জন্য অনেক ডিএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিনের বাঁধাইয়ের সম্বন্ধ ব্যবহার করে। ডিএনএ-র সাথে প্রোটিনের মিথস্ক্রিয়া যত বেশি শক্তিশালী, সেই প্রোটিনটি নির্মূল করার জন্য লবণের ঘনত্ব তত বেশি।
প্ল্যানার ক্রোমাটোগ্রাফি
প্ল্যানার ক্রোমাটোগ্রাফি হল একটি পৃথকীকরণ কৌশল যেখানে স্থির পর্যায়টি সমতলে বা সমতলে উপস্থিত থাকে। সমতল একটি কাগজ হতে পারে, যেমন পরিবেশন করা হয় বা স্থির বিছানা (কাগজ ক্রোমাটোগ্রাফি) বা একটি গ্লাস প্লেট (পাতলা-স্তর ক্রোমাটোগ্রাফি) মত একটি সমর্থনে ছড়িয়ে কঠিন কণার একটি স্তর হিসাবে একটি পদার্থ দ্বারা গর্ভবতী। নমুনা মিশ্রণের বিভিন্ন যৌগ মোবাইল ফেজের তুলনায় স্থির পর্যায়ের সাথে কতটা দৃঢ়ভাবে মিথস্ক্রিয়া করে সেই অনুযায়ী বিভিন্ন দূরত্ব ভ্রমণ করে। প্রতিটি রাসায়নিকের নির্দিষ্ট রিটেনশন ফ্যাক্টর (Rf) একটি অজানা পদার্থ সনাক্তকরণে সাহায্য করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
কাগজের ক্রোমাটোগ্রাফি
পেপার বা কাগজ ক্রোমাটোগ্রাফি এমন একটি কৌশল যা ক্রোমাটোগ্রাফি কাগজের একটি স্ট্রিপে নমুনা সমাধানের একটি ছোট বিন্দু বা লাইন স্থাপন করে। কাগজটি দ্রাবকের একটি অগভীর স্তর সহ একটি পাত্রে স্থাপন করা হয় এবং সিল করা হয়। দ্রাবক কাগজের মধ্য দিয়ে উঠার সাথে সাথে এটি নমুনা মিশ্রণের সাথে মিলিত হয়, যা দ্রাবকের সাথে কাগজে ভ্রমণ করতে শুরু করে। এই কাগজটি সেলুলোজ দিয়ে তৈরি, একটি মেরু পদার্থ, এবং মিশ্রণের মধ্যে থাকা যৌগগুলি যদি কম মেরু হয় তবে আরও ভ্রমণ করে। আরও মেরু পদার্থগুলি সেলুলোজ কাগজের সাথে আরও দ্রুত বন্ধন করে, এবং তাই এতদূর ভ্রমণ করে না।
পাতলা-স্তর ক্রোমাটোগ্রাফি (TLC)
থিন-লেয়ার ক্রোমাটোগ্রাফি (টিএলসি) হল একটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পরীক্ষাগার কৌশল যা বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক পদার্থকে স্থির এবং মোবাইল পর্যায়ের আপেক্ষিক আকর্ষণের ভিত্তিতে আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়। এটি কাগজের ক্রোমাটোগ্রাফির অনুরূপ। যাইহোক, কাগজের একটি স্থির পর্যায় ব্যবহার করার পরিবর্তে, এটি একটি ফ্ল্যাট, জড় সাবস্ট্রেটে সিলিকা জেল, অ্যালুমিনা বা সেলুলোজের মতো শোষণকারী পাতলা স্তরের একটি স্থির পর্যায় জড়িত। TLC খুব বহুমুখী; একাধিক নমুনা একই স্তরে একযোগে আলাদা করা যেতে পারে, এটি ওষুধের মাত্রা এবং পানির বিশুদ্ধতা পরীক্ষা করার মতো স্ক্রিনিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খুবই উপযোগী করে তোলে। প্রতিটি বিচ্ছেদ একটি নতুন স্তরে সঞ্চালিত হওয়ার কারণে ক্রস-দূষণের সম্ভাবনা কম। কাগজের তুলনায়, এটিতে দ্রুত রান, ভাল বিচ্ছেদ, ভাল পরিমাণগত বিশ্লেষণ এবং বিভিন্ন শোষণকারীর মধ্যে পছন্দের সুবিধা রয়েছে। আরও ভাল রেজোলিউশনের জন্য এবং দ্রুত বিচ্ছেদ যা কম দ্রাবক ব্যবহার করে, উচ্চ-কর্মক্ষমতা TLC ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি পুরানো জনপ্রিয় ব্যবহার ছিল জেলের মধ্যে দূরত্ব পর্যবেক্ষণ করে ক্রোমোজোমের পার্থক্য করা (এর বিচ্ছেদ একটি পৃথক পদক্ষেপ ছিল)।
স্থানচ্যুতি ক্রোমাটোগ্রাফি(ডিসপ্লেসমেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি)
স্থানচ্যুতি ক্রোমাটোগ্রাফির মূল নীতি হল: ক্রোমাটোগ্রাফি ম্যাট্রিক্সের জন্য একটি উচ্চ সখ্যতা সহ একটি অণু (ডিসপ্লেসার) বাইন্ডিং সাইটগুলির জন্য কার্যকরভাবে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে, এবং এইভাবে কম সম্বন্ধযুক্ত সমস্ত অণুকে স্থানচ্যুত করে। স্থানচ্যুতি এবং ইলুশন ক্রোমাটোগ্রাফির মধ্যে স্বতন্ত্র পার্থক্য রয়েছে। ইলুশন মোডে, পদার্থগুলি সাধারণত সরু, গাউসিয়ান শিখরগুলির একটি কলাম থেকে বের হয়। সর্বাধিক বিশুদ্ধকরণের জন্য চূড়াগুলির বিস্তৃত বিচ্ছেদ, বিশেষত বেসলাইনে, পছন্দসই। একটি মিশ্রণের যে কোনো উপাদান ইলুশন মোডে কলামের নিচে যে গতিতে ভ্রমণ করে তা অনেক কারণের উপর নির্ভর করে। কিন্তু দুটি পদার্থকে ভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করার জন্য এবং এর মাধ্যমে সমাধান করা হলে, জৈব অণু এবং ক্রোমাটোগ্রাফি ম্যাট্রিক্সের মধ্যে কিছু মিথস্ক্রিয়ায় যথেষ্ট পার্থক্য থাকতে হবে। এই পার্থক্যের প্রভাব সর্বাধিক করার জন্য অপারেটিং পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করা হয়। অনেক ক্ষেত্রে, চূড়াগুলির বেসলাইন বিচ্ছেদ শুধুমাত্র গ্রেডিয়েন্ট ইলুশন এবং কম কলাম লোডিংয়ের মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। এইভাবে, ইলিউশন মোড ক্রোমাটোগ্রাফির দুটি ত্রুটি, বিশেষত প্রস্তুতিমূলক স্কেলে, কর্মক্ষম জটিলতা, গ্রেডিয়েন্ট দ্রাবক পাম্পিংয়ের কারণে, এবং কম কলাম লোডিংয়ের কারণে কম থ্রুপুট। ডিসপ্লেসমেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফির ইলিউশন ক্রোমাটোগ্রাফির উপর সুবিধা রয়েছে যে উপাদানগুলিকে "পিকস" এর পরিবর্তে বিশুদ্ধ পদার্থের ধারাবাহিক অঞ্চলে সমাধান করা হয়। যেহেতু প্রক্রিয়াটি আইসোথার্মগুলির অরৈখিকতার সুবিধা নেয়, তাই একটি বড় কলাম ফিডকে একটি নির্দিষ্ট কলামে আলাদা করা যেতে পারে যাতে উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ ঘনত্বে পুনরুদ্ধার করা বিশুদ্ধ উপাদানগুলি রয়েছে।
মোবাইল ফেজ শারীরিক অবস্থা দ্বারা কৌশল
গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি
গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি (GC), কখনও কখনও গ্যাস-তরল ক্রোমাটোগ্রাফি নামেও পরিচিত, (GLC), একটি বিচ্ছেদ কৌশল যেখানে মোবাইল ফেজ একটি গ্যাস। গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফিক বিচ্ছেদ সর্বদা একটি কলামে সঞ্চালিত হয়, যা সাধারণত "প্যাকড" বা "কৈশিক" হয়। প্যাকড কলামগুলি হল গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফির রুটিন ওয়ার্ক ঘোড়া, সস্তা এবং ব্যবহার করা সহজ এবং প্রায়শই পর্যাপ্ত কর্মক্ষমতা দেয়। কৈশিক কলামগুলি সাধারণত অনেক উচ্চতর রেজোলিউশন দেয় এবং যদিও বেশি ব্যয়বহুল ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, বিশেষ করে জটিল মিশ্রণের জন্য। আরও, কৈশিক কলামগুলিকে তিনটি শ্রেণীতে বিভক্ত করা যেতে পারে: ছিদ্রযুক্ত স্তর ওপেন টিউবুলার (PLOT), প্রাচীর-কোটেড ওপেন টিউবুলার (WCOT) এবং সাপোর্ট-কোটেড ওপেন টিউবুলার (SCOT) কলাম। প্লট কলামগুলি এমনভাবে অনন্য যে স্থির ফেজটি কলামের দেয়ালে শোষিত হয়, যখন WCOT কলামগুলির একটি স্থির ফেজ থাকে যা রাসায়নিকভাবে দেয়ালের সাথে আবদ্ধ থাকে। SCOT কলামগুলি এমনভাবে উল্লিখিত দুটি প্রকারের সংমিশ্রণ যাতে তারা কলামের দেয়ালের সাথে লেগে থাকা সমর্থন কণা থাকে, তবে সেই কণাগুলি তরল ফেজ রাসায়নিকভাবে তাদের সম্মুখের বন্ধন করে। উভয় ধরনের কলাম অ-শোষণকারী এবং রাসায়নিকভাবে জড় পদার্থ থেকে তৈরি করা হয়। স্টেইনলেস স্টীল এবং কাচ প্যাক করা কলামের জন্য সাধারণ উপকরণ এবং কৈশিক কলামের জন্য কোয়ার্টজ বা ফিউজড সিলিকা।
গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি একটি কঠিন বা সান্দ্র তরল স্থির পর্যায় (প্রায়শই একটি তরল সিলিকন-ভিত্তিক উপাদান) এবং একটি মোবাইল গ্যাস (প্রায়শই হিলিয়াম) এর মধ্যে বিশ্লেষণের একটি পার্টিশন ভারসাম্যের উপর ভিত্তি করে। স্থির পর্যায়টি একটি ছোট-ব্যাস (সাধারণত 0.53 - 0.18 মিমি ব্যাসের ভিতরে) গ্লাস বা ফিউজড-সিলিকা টিউব (একটি কৈশিক কলাম) বা একটি বৃহত্তর ধাতব টিউবের (একটি প্যাক করা কলাম) ভিতরে একটি কঠিন ম্যাট্রিক্সের অভ্যন্তরে লেগে থাকে। এটি বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়; যদিও GC-তে ব্যবহৃত উচ্চ তাপমাত্রা উচ্চ আণবিক ওজনের বায়োপলিমার বা প্রোটিনগুলির জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে (তাপ বিকৃত করে), যা প্রায়শই বায়োকেমিস্ট্রিতে সম্মুখীন হয়, এটি পেট্রোকেমিক্যাল, পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ এবং প্রতিকার এবং শিল্প রাসায়নিক ক্ষেত্রে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত। এটি রসায়ন গবেষণায়ও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
তরল ক্রোমাটোগ্রাফি
প্রস্তুতিমূলক HPLC যন্ত্রপাতি
লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (এলসি) একটি বিচ্ছেদ কৌশল যেখানে মোবাইল ফেজ একটি তরল। এটি একটি কলাম বা একটি সমতল হয় বাহিত করা যেতে পারে। বর্তমান সময়ের তরল ক্রোমাটোগ্রাফি যা সাধারণত খুব ছোট প্যাকিং কণা ব্যবহার করে এবং তুলনামূলকভাবে উচ্চ চাপকে উচ্চ-কার্যকারিতা লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (HPLC) হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
এইচপিএলসি-তে নমুনাটিকে একটি স্তম্ভের মাধ্যমে উচ্চ চাপে (মোবাইল ফেজ) একটি তরল দ্বারা বাধ্য করা হয় যা অনিয়মিত বা গোলাকার আকারের কণা, একটি ছিদ্রযুক্ত একশিলা স্তর বা একটি ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লি দ্বারা গঠিত একটি স্থির ফেজ দিয়ে প্যাক করা হয়। মনোলিথগুলি হল "স্পঞ্জের মতো ক্রোমাটোগ্রাফিক মিডিয়া"[20] এবং জৈব বা অজৈব অংশগুলির একটি অবিরাম ব্লক দিয়ে গঠিত। HPLC ঐতিহাসিকভাবে মোবাইল এবং স্থির পর্যায়ের মেরুতার উপর ভিত্তি করে দুটি ভিন্ন উপ-শ্রেণীতে বিভক্ত। যেসব পদ্ধতিতে স্থির পর্যায় মোবাইল ফেজের চেয়ে বেশি মেরুযুক্ত (যেমন, মোবাইল ফেজ হিসেবে টলুইন, স্থির ফেজ হিসেবে সিলিকা) সেগুলিকে সাধারণ ফেজ লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (NPLC) এবং বিপরীত (যেমন, জল-মিথানল মিশ্রণকে মোবাইল) বলা হয়। ফেজ এবং C18 (অক্টাডেসিলিসিল) স্থির ফেজ হিসাবে) কে রিভার্সড ফেজ লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (RPLC) বলা হয়।
এই বিস্তৃত শিরোনামের অধীনে নির্দিষ্ট কৌশলগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে।
অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি
অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি[21] একটি বিশ্লেষক এবং নির্দিষ্ট অণুর মধ্যে নির্বাচনী অ-সমযোজী মিথস্ক্রিয়া উপর ভিত্তি করে। এটি খুব নির্দিষ্ট, কিন্তু খুব শক্তিশালী নয়। এই ফিউশন প্রোটিনগুলি হিস-ট্যাগ, বায়োটিন বা অ্যান্টিজেনের মতো যৌগগুলির লেবেলযুক্ত, যা বিশেষভাবে স্থির পর্যায়ে আবদ্ধ হয়। পরিশোধনের পরে, এই ট্যাগগুলি সাধারণত সরানো হয় এবং বিশুদ্ধ প্রোটিন পাওয়া যায়। অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি প্রায়শই একটি ধাতুর (Zn, Cu, Fe, ইত্যাদি) জন্য একটি বায়োমোলিকুলের সখ্যতা ব্যবহার করে। কলাম প্রায়ই ম্যানুয়ালি প্রস্তুত করা হয়. অবাঞ্ছিত জৈব অণুগুলিকে ফ্লাশ করার জন্য একটি প্রস্তুতিমূলক পদক্ষেপ হিসাবে ঐতিহ্যগত অ্যাফিনিটি কলামগুলি ব্যবহার করা হয়। যাইহোক, তরল ক্রোমাটোগ্রাফি কৌশলগুলি বিদ্যমান যা অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে। ইমোবিলাইজড মেটাল অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফি (IMAC)[22][23] ধাতুর আপেক্ষিক সখ্যতার উপর ভিত্তি করে পূর্বোক্ত অণুগুলিকে আলাদা করতে কার্যকর। প্রায়শই এই কলামগুলিকে লক্ষ্যযুক্ত সম্বন্ধযুক্ত একটি কলাম তৈরি করতে বিভিন্ন ধাতু দিয়ে লোড করা যেতে পারে। [২৪] সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইড ক্রোমাটোগ্রাফি মূল নিবন্ধ: সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইড ক্রোমাটোগ্রাফি সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইড ক্রোমাটোগ্রাফি হল একটি বিচ্ছেদ কৌশল যেখানে মোবাইল ফেজ একটি তরল যা উপরে এবং তুলনামূলকভাবে তার সমালোচনামূলক তাপমাত্রা এবং চাপের কাছাকাছি
বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া দ্বারা কৌশল
আয়ন বিনিময় ক্রোমাটোগ্রাফি
আয়ন বিনিময় ক্রোমাটোগ্রাফি (সাধারণত আয়ন ক্রোমাটোগ্রাফি হিসাবে উল্লেখ করা হয়) তাদের নিজ নিজ চার্জের উপর ভিত্তি করে বিশ্লেষণকে পৃথক করার জন্য একটি আয়ন বিনিময় প্রক্রিয়া ব্যবহার করে। এটি সাধারণত কলামে সঞ্চালিত হয় তবে প্ল্যানার মোডেও কার্যকর হতে পারে। আয়ন বিনিময় ক্রোমাটোগ্রাফি অ্যানিয়ন, ক্যাটেশন,অ্যামিনো অ্যাসিড, পেপটাইড এবং প্রোটিন সহ চার্জযুক্ত যৌগগুলিকে পৃথক করতে একটি চার্জযুক্ত স্থির ফেজ ব্যবহার করে। প্রচলিত পদ্ধতিতে স্থির পর্যায় হল একটি আয়ন-বিনিময় রজন যা চার্জযুক্ত কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিকে বহন করে যা ধরে রাখার জন্য যৌগের বিপরীত চার্জযুক্ত গোষ্ঠীগুলির সাথে যোগাযোগ করে। দুই ধরনের আয়ন বিনিময় ক্রোমাটোগ্রাফি রয়েছে: ক্যাটেশন-এক্সচেঞ্জ এবং অ্যানিয়ন-এক্সচেঞ্জ। ক্যাটান-এক্সচেঞ্জ ক্রোমাটোগ্রাফিতে স্থির দশায় ঋণাত্মক চার্জ থাকে এবং বিনিময়যোগ্য আয়নটি একটি ক্যাটেশন, যেখানে অ্যানিয়ন-এক্সচেঞ্জ ক্রোমাটোগ্রাফিতে স্থির পর্যায়ের ধনাত্মক চার্জ থাকে এবং বিনিময়যোগ্য আয়নটি একটি আয়ন। আয়ন বিনিময় ক্রোমাটোগ্রাফি সাধারণত FPLC ব্যবহার করে প্রোটিন বিশুদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়।
আকার-বর্জন ক্রোমাটোগ্রাফি
সাইজ-এক্সক্লুশন ক্রোমাটোগ্রাফি (SEC) জেল পারমিয়েশন ক্রোমাটোগ্রাফি (GPC) বা জেল পরিস্রাবণ ক্রোমাটোগ্রাফি নামেও পরিচিত এবং অণুগুলিকে তাদের আকার অনুসারে আলাদা করে (বা আরও সঠিকভাবে তাদের হাইড্রোডাইনামিক ব্যাস বা হাইড্রোডাইনামিক আয়তন অনুযায়ী)। ছোট অণুগুলি মিডিয়ার ছিদ্রগুলিতে প্রবেশ করতে সক্ষম হয় এবং তাই, অণুগুলি আটকে যায় এবং মোবাইল ফেজের প্রবাহ থেকে সরানো হয়। ছিদ্রগুলিতে বসবাসের গড় সময় বিশ্লেষণকারী অণুর কার্যকর আকারের উপর নির্ভর করে। যাইহোক, প্যাকিংয়ের গড় ছিদ্রের আকারের চেয়ে বড় অণুগুলিকে বাদ দেওয়া হয় এবং এইভাবে মূলত কোনও ধারণক্ষমতা ভোগ করে না; এই ধরনের প্রজাতিই প্রথম বিলুপ্ত হয়। এটি সাধারণত একটি কম-রেজোলিউশন ক্রোমাটোগ্রাফি কৌশল এবং এইভাবে এটি প্রায়শই একটি বিশুদ্ধকরণের চূড়ান্ত, "পলিশিং" পদক্ষেপের জন্য সংরক্ষিত থাকে। এটি বিশুদ্ধ প্রোটিনের তৃতীয় কাঠামো এবং চতুর্মুখী গঠন নির্ধারণের জন্যও দরকারী, বিশেষত যেহেতু এটি স্থানীয় সমাধানের অবস্থার অধীনে করা যেতে পারে।
প্রসারিত বিছানা শোষণ ক্রোমাটোগ্রাফিক বিচ্ছেদ
একটি জৈব রাসায়নিক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়ার জন্য একটি প্রসারিত বিছানা ক্রোমাটোগ্রাফিক অ্যাডসর্পশন (EBA) কলামে একটি চাপ সমতাকরণ তরল পরিবেশক রয়েছে যার একটি স্ব-পরিষ্কার ফাংশন রয়েছে যা প্রসারিত বিছানার নীচে একটি ছিদ্রযুক্ত ব্লকিং চালুনী প্লেটের নীচে একটি স্ব-পরিষ্কার ফাংশন রয়েছে, একটি উপরের অংশের অগ্রভাগে একটি ব্যাকফ্লাশ ক্লিনিং ফাংশন রয়েছে প্রসারিত বিছানার শীর্ষে, প্রসারিত বিছানায় ফিডস্টক মদের আরও ভাল বিতরণ নিশ্চিত করে যে প্রসারিত বিছানা স্তরের মধ্য দিয়ে যাওয়া তরল পিস্টন প্রবাহের অবস্থা প্রদর্শন করে। প্রসারিত বিছানা স্তর পিস্টন প্রবাহের অবস্থা প্রদর্শন করে। প্রসারিত বিছানা ক্রোমাটোগ্রাফিক বিচ্ছেদ কলামে প্রসারিত বিছানার পৃথকীকরণ দক্ষতা বাড়ানোর সুবিধা রয়েছে।
এক্সপেন্ডেড-বেড অ্যাডসর্পশন
(ইবিএ) ক্রোমাটোগ্রাফি অস্পষ্ট অশোধিত নমুনা থেকে সরাসরি প্রোটিন ক্যাপচার করার জন্য একটি সুবিধাজনক এবং কার্যকর কৌশল। EBA ক্রোমাটোগ্রাফিতে, সেটেলড বেডটি প্রথমে ভারসাম্য বাফারের ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহ দ্বারা প্রসারিত হয়। অশোধিত ফিড, দ্রবণীয় প্রোটিন, দূষিত পদার্থ, কোষ এবং কোষের ধ্বংসাবশেষের মিশ্রণ, তারপর প্রসারিত বিছানার মধ্য দিয়ে উপরের দিকে চলে যায়। লক্ষ্য প্রোটিনগুলি শোষণকারীতে বন্দী হয়, যখন কণা এবং দূষকগুলি মধ্য দিয়ে যায়। ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহ বজায় রাখার সময় ইলিউশন বাফারে পরিবর্তনের ফলে প্রসারিত-বেড মোডে লক্ষ্য প্রোটিন শোষণ হয়। বিকল্পভাবে, যদি প্রবাহটি বিপরীত হয়, শোষণ করা কণাগুলি দ্রুত স্থির হয়ে যায় এবং প্রোটিনগুলি একটি ইলুশন বাফার দ্বারা শোষিত হতে পারে। ইলুশনের জন্য ব্যবহৃত মোড (প্রসারিত-বেড বনাম সেটেল-বেড) ফিডের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। ইলুশনের পরে, শোষণকারীকে একটি পূর্বনির্ধারিত ক্লিনিং-ইন-প্লেস (সিআইপি) দ্রবণ দিয়ে পরিষ্কার করা হয়, তারপরে কলাম পুনর্জন্ম (আরও ব্যবহারের জন্য) বা স্টোরেজ দ্বারা পরিষ্কার করা হয়।
বিশেষ কৌশল
বিপরীত-ফেজ ক্রোমাটোগ্রাফি
বিপরীত-ফেজ ক্রোমাটোগ্রাফি (RPC) হল যেকোনো তরল ক্রোমাটোগ্রাফি পদ্ধতি যেখানে মোবাইল ফেজ স্থির ফেজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি মেরু। এটির এমন নামকরণ করা হয়েছে কারণ স্বাভাবিক-ফেজ তরল ক্রোমাটোগ্রাফিতে, মোবাইল ফেজটি স্থির পর্যায়ের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম মেরু। মোবাইল পর্বে হাইড্রোফোবিক অণুগুলি তুলনামূলকভাবে হাইড্রোফোবিক স্থির পর্যায়ে শোষণ করে। মোবাইল পর্বে হাইড্রোফিলিক অণুগুলি প্রথমে নির্গত হতে থাকে। পৃথক কলামগুলি সাধারণত একটি সিলিকা কণা স্তরের সাথে বন্ধনযুক্ত একটি C8 বা C18 কার্বন-চেইন গঠিত।
হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়া ক্রোমাটোগ্রাফি
হাইড্রোফোবিক ইন্টারঅ্যাকশন ক্রোমাটোগ্রাফি (এইচআইসি) হল একটি বিশুদ্ধকরণ এবং বিশ্লেষণাত্মক কৌশল যা বিশ্লেষক এবং ক্রোমাটোগ্রাফিক ম্যাট্রিক্সের মধ্যে হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়াগুলির উপর ভিত্তি করে প্রোটিনের মতো বিশ্লেষকগুলিকে আলাদা করে। এটি বিপরীত ফেজ বিচ্ছেদ, নেটিভ স্ট্রাকচার এবং সম্ভাব্য প্রোটিন ক্রিয়াকলাপ সংরক্ষণের জন্য একটি নন-ডিনাচারিং অর্থোগোনাল পদ্ধতি প্রদান করতে পারে। হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়া ক্রোমাটোগ্রাফিতে, ম্যাট্রিক্স উপাদানটি হাইড্রোফোবিক গ্রুপের সাথে হালকাভাবে প্রতিস্থাপিত হয়। এই গ্রুপগুলি মিথাইল, ইথাইল, প্রোপিল, বিউটাইল, অক্টাইল, বা ফিনাইল গ্রুপ থেকে পরিসীমা হতে পারে। উচ্চ লবণের ঘনত্বে, প্রোটিনের উপরিভাগে অ-পোলার সাইডচেইনগুলি হাইড্রোফোবিক গোষ্ঠীর সাথে "মিথস্ক্রিয়া" করে; অর্থাৎ, উভয় প্রকারের গোষ্ঠীকে পোলার দ্রাবক দ্বারা বাদ দেওয়া হয় (হাইড্রোফোবিক প্রভাব বর্ধিত আয়নিক শক্তি দ্বারা বর্ধিত হয়)। এইভাবে, নমুনাটি একটি বাফারের কলামে প্রয়োগ করা হয় যা অত্যন্ত মেরু, যা স্থির পর্যায়ের সাথে বিশ্লেষণে হাইড্রোফোবিক প্যাচগুলির একটি অ্যাসোসিয়েশন চালায়। ইলুয়েন্ট সাধারণত লবণের ঘনত্ব হ্রাস, ডিটারজেন্টের ঘনত্ব (যা হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়া ব্যাহত করে) বা পিএইচ-এ পরিবর্তন সহ একটি জলীয় বাফার। হফমিস্টার সিরিজ দ্বারা সংজ্ঞায়িত আরও কসমোট্রপিক লবণ সহ ব্যবহৃত লবণের ধরনটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা অণুর চারপাশে সর্বাধিক জলের গঠন প্রদান করে এবং ফলস্বরূপ হাইড্রোফোবিক চাপ।অ্যামোনিয়ামসালফেট প্রায়শই এই উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। জৈব দ্রাবক বা অন্যান্য কম পোলার উপাদান যোগ করা রেজোলিউশনের উন্নতিতে সহায়তা করতে পারে।
সাধারণভাবে, হাইড্রোফোবিক ইন্টারঅ্যাকশন ক্রোমাটোগ্রাফি (এইচআইসি) সুবিধাজনক যদি নমুনাটি pH পরিবর্তনের প্রতি সংবেদনশীল হয় বা সাধারণত অন্যান্য ধরনের ক্রোমাটোগ্রাফিতে ব্যবহৃত কঠোর দ্রাবক কিন্তু উচ্চ লবণের ঘনত্ব না থাকে। সাধারণত, এটি বাফারে লবণের পরিমাণ যা বৈচিত্র্যময়। 2012 সালে, Müller এবং Franzreb চারটি ভিন্ন ধরনের হাইড্রোফোবিক রজন সহ বোভাইন সিরাম অ্যালবুমিন (BSA) ব্যবহার করে HIC-তে তাপমাত্রার প্রভাব বর্ণনা করেছেন। গবেষণাটি ম্যাট্রিক্সের উপর BSA-এর বাঁধাই সম্বন্ধকে প্রভাবিত করার জন্য তাপমাত্রা পরিবর্তন করেছে। এটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে 50 থেকে 10 ডিগ্রী পর্যন্ত সাইক্লিং তাপমাত্রা কার্যকরভাবে ম্যাট্রিক্স থেকে সমস্ত BSA ধোয়ার জন্য পর্যাপ্ত হবে না তবে কলামটি শুধুমাত্র কয়েকবার ব্যবহার করা হলে খুব কার্যকর হতে পারে। পরিবর্তনের জন্য তাপমাত্রা ব্যবহার করা ল্যাবগুলিকে লবণ কেনার খরচ কমাতে দেয় এবং অর্থ সাশ্রয় করে।
যদি তাপমাত্রার ওঠানামার সাথে উচ্চ লবণের ঘনত্ব এড়াতে চান তবে আপনি এটিকে নির্মূল করতে আপনার নমুনার সাথে প্রতিযোগিতা করতে আরও হাইড্রোফোবিক ব্যবহার করতে পারেন। [সূত্র] এইচআইসি-র এই তথাকথিত লবণের স্বাধীন পদ্ধতিতে সিরাম থেকে হিউম্যান ইমিউনোগ্লোবুলিন জি (আইজিজি) এর সরাসরি বিচ্ছিন্নতা দেখানো হয়েছে এবং বিটা-সাইক্লোডেক্সট্রিনকে ম্যাট্রিক্স থেকে আইজিজি স্থানচ্যুত করার জন্য প্রতিযোগী হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছে। এটি মূলত লবণ সংবেদনশীল নমুনার সাথে এইচআইসি ব্যবহারের সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে কারণ আমরা জানি উচ্চ লবণের ঘনত্ব প্রোটিন ক্ষয় করে।
হাইড্রোডাইনামিক ক্রোমাটোগ্রাফি
হাইড্রোডাইনামিক ক্রোমাটোগ্রাফি (HDC) পর্যবেক্ষণ করা ঘটনা থেকে উদ্ভূত হয় যে বড় ফোঁটাগুলি ছোটগুলির চেয়ে দ্রুত সরে যায়। একটি কলামে, এটি ঘটে কারণ বৃহত্তর ফোঁটার ভরের কেন্দ্রটি তাদের বৃহত্তর সামগ্রিক আকারের কারণে কলামের পাশের ছোট ফোঁটার মতো কাছাকাছি হতে বাধা দেয়। বড় ফোঁটাগুলি কলামের মাঝখান থেকে প্রথমে নির্গত হবে যখন ছোট ফোঁটাগুলি কলামের পাশে আটকে থাকবে এবং শেষের দিকে থাকবে। ক্রোমাটোগ্রাফির এই ফর্মটি আলো বিচ্ছুরণ ডিটেক্টর, ভিসকোমিটার এবং রিফ্র্যাক্টোমিটারের সাথে ব্যবহার করার সময় মোলার ভর, আকার, আকৃতি এবং গঠন দ্বারা বিশ্লেষক পৃথক করার জন্য দরকারী। দুটি প্রধান ধরনের HDC হল খোলা টিউব এবং প্যাকড কলাম। খোলা টিউব ছোট কণার জন্য দ্রুত পৃথকীকরণের সময় দেয়, যেখানে প্যাকড কলাম HDC রেজোলিউশন বাড়াতে পারে এবং {\displaystyle 10^{5}}10^{5} ডাল্টনের চেয়ে বড় আণবিক ভরের কণার জন্য আরও উপযুক্ত। HDC অন্যান্য ধরনের ক্রোমাটোগ্রাফি থেকে পৃথক কারণ বিচ্ছেদ শুধুমাত্র আন্তঃস্থায়ী আয়তনে সঞ্চালিত হয়, যা একটি বস্তাবন্দী কলামের চারপাশে এবং কণার মধ্যে আয়তন।
এইচডিসি সাইজ এক্সক্লুশন ক্রোমাটোগ্রাফি (এসইসি) হিসাবে ইলুশনের একই ক্রম ভাগ করে তবে দুটি প্রক্রিয়া এখনও বিভিন্ন উপায়ে পরিবর্তিত হয়। দুটি ধরনের বিচ্ছেদ তুলনামূলক একটি সমীক্ষায়, আইজেনবার্গ, ব্রিউয়ার, কোট এবং স্ট্রিয়েগেল পলিস্যাকারাইড চরিত্রায়নের জন্য উভয় পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন এবং উপসংহারে পৌঁছেছেন যে HDC এর সাথে মিলিত মাল্টিএঙ্গেল লাইট স্ক্যাটারিং (এমএএলএস) আরও সঠিক মোলার ভর বন্টন অর্জন করে যখন অফ-লাইন এমএএলএস-এর তুলনায় [34] উল্লেখযোগ্যভাবে কম সময়ে SEC. এটি মূলত SEC একটি আরও ধ্বংসাত্মক কৌশল হওয়ার কারণে কারণ কলামের ছিদ্রগুলি বিচ্ছেদের সময় বিশ্লেষককে অবনমিত করে, যা ভর বিতরণকে প্রভাবিত করে। যাইহোক, HDC-এর প্রধান অসুবিধা হল বিশ্লেষক পিকগুলির কম রেজোলিউশন, যা এসইসিকে আরও কার্যকর বিকল্প করে তোলে যখন রাসায়নিক ব্যবহার করা হয় যেগুলি সহজে ক্ষয়যোগ্য নয় এবং যেখানে দ্রুত নির্গমন গুরুত্বপূর্ণ নয়।
এইচডিসি মাইক্রোফ্লুইডিক্সের ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এইচডিসি-অন-এ-চিপ সিস্টেমের জন্য প্রথম সফল যন্ত্রপাতি Chmela, et al দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। 2002 সালে [36] তাদের নকশা 26 থেকে 110 এনএম পর্যন্ত ব্যাস সহ কণার জন্য 3 মিনিটের টাইমস্কেলে একটি 80 মিমি দীর্ঘ চ্যানেল ব্যবহার করে বিচ্ছেদ অর্জন করতে সক্ষম হয়েছিল, তবে লেখক ধারণ এবং বিচ্ছুরণের পরামিতিগুলিকে উন্নত করার প্রয়োজন প্রকাশ করেছেন। Jellema, Markesteijn, Westerweel, এবং Verpoorte দ্বারা 2010 সালের একটি প্রকাশনায়, একটি পুনঃপ্রবর্তনকারী দ্বিমুখী প্রবাহের সাথে HDC বাস্তবায়নের ফলে উচ্চ রেজোলিউশন, আকার ভিত্তিক বিচ্ছেদ মাত্র 3 মিমি লম্বা চ্যানেলের সাথে ঘটে। এই ধরনের একটি ছোট চ্যানেল এবং উচ্চ রেজোলিউশন থাকা বিশেষভাবে চিত্তাকর্ষক হিসাবে দেখা হয়েছিল যে পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি 80 মিমি দৈর্ঘ্যের চ্যানেল ব্যবহার করেছিল। একটি জৈবিক প্রয়োগের জন্য, 2007 সালে, হু, এট আল। HDC এবং মাধ্যাকর্ষণ উপর ভিত্তি করে একটি microfluidic বাছাই ডিভাইস, যা আল্ট্রাসাউন্ড মধ্যে বৈপরীত্য এজেন্ট ইনজেকশনের সময় রক্ত ​​​​প্রবাহে প্রবেশ থেকে 6 মাইক্রনের চেয়ে বড় ব্যাসের সম্ভাব্য বিপজ্জনক কণা প্রতিরোধের জন্য দরকারী ছিল প্রস্তাবিত। এই অধ্যয়নটি মাইক্রোফ্লুইডিক্সে পরিবেশগত স্থায়িত্বের জন্যও অগ্রগতি করেছে কারণ বাইরের ইলেকট্রনিক্স প্রবাহকে চালিত করে, যা একটি মাধ্যাকর্ষণ ভিত্তিক ডিভাইস ব্যবহার করার সুবিধা হিসাবে এসেছিল।
দ্বি-মাত্রিক ক্রোমাটোগ্রাফি
কিছু ক্ষেত্রে, একটি কলাম ব্যবহার করে প্রদত্ত নির্বাচনীতা জটিল নমুনায় বিশ্লেষণের রেজোলিউশন প্রদানের জন্য অপর্যাপ্ত হতে পারে। দ্বি-মাত্রিক ক্রোমাটোগ্রাফি বিভিন্ন ভৌত-রাসায়নিক (রাসায়নিক শ্রেণিবিন্যাস) বৈশিষ্ট্য সহ একটি দ্বিতীয় কলাম ব্যবহার করে এই শিখরগুলির রেজোলিউশন বৃদ্ধির লক্ষ্য রাখে। যেহেতু এই নতুন কঠিন সমর্থনে ধরে রাখার প্রক্রিয়াটি প্রথম মাত্রিক বিচ্ছেদ থেকে ভিন্ন, তাই দ্বি-মাত্রিক ক্রোমাটোগ্রাফি দ্বারা যৌগগুলিকে পৃথক করা সম্ভব যা এক-মাত্রিক ক্রোমাটোগ্রাফি দ্বারা আলাদা করা যায় না। অধিকন্তু, দ্বিতীয় মাত্রার বিচ্ছেদ প্রথম মাত্রার চেয়ে দ্রুত ঘটে। একটি দ্বি-মাত্রিক TLC বিচ্ছেদের একটি উদাহরণ যেখানে নমুনাটি একটি বর্গাকার প্লেটের এক কোণে দেখা যায়, বিকশিত হয়, বাতাসে শুকানো হয়, তারপর 90° দ্বারা ঘোরানো হয় এবং সাধারণত দ্বিতীয় দ্রাবক পদ্ধতিতে পুনঃবিকাশ করা হয়। দ্বি-মাত্রিক ক্রোমাটোগ্রাফি জিসি বা এলসি বিচ্ছেদের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে।[39][40] এই বিচ্ছেদ পদ্ধতিটি একটি হৃদয়-কাটা পদ্ধতিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, [41] যেখানে প্রথম মাত্রার আগ্রহের নির্দিষ্ট অঞ্চলগুলিকে দ্বিতীয় মাত্রা দ্বারা পৃথক করার জন্য বা একটি ব্যাপক পদ্ধতিতে নির্বাচন করা হয়, [39][40] যেখানে সমস্ত প্রথম মাত্রা থেকে বিশ্লেষকরা দ্বিতীয় মাত্রা বিভাজনের মধ্য দিয়ে যায়।
সিমুলেটেড মুভিং-বেড ক্রোমাটোগ্রাফি
সিমুলেটেড মুভিং বেড (এসএমবি) কৌশলটি উচ্চ কর্মক্ষমতা তরল ক্রোমাটোগ্রাফির একটি বৈকল্পিক; এটি কণা এবং/অথবা রাসায়নিক যৌগগুলিকে পৃথক করতে ব্যবহৃত হয় যা অন্যথায় সমাধান করা কঠিন বা অসম্ভব। এই বর্ধিত বিচ্ছেদ একটি ভালভ-এবং-কলাম বিন্যাস দ্বারা আনা হয় যা স্থির পর্যায়ে অনির্দিষ্টকালের জন্য দীর্ঘায়িত করতে ব্যবহৃত হয়। প্রস্তুতিমূলক ক্রোমাটোগ্রাফির চলন্ত বিছানা কৌশলে ফিড এন্ট্রি এবং বিশ্লেষক পুনরুদ্ধার একযোগে এবং অবিচ্ছিন্ন, তবে ক্রমাগত চলমান বিছানার সাথে ব্যবহারিক অসুবিধার কারণে, সিমুলেটেড মুভিং বেড কৌশল প্রস্তাব করা হয়েছিল। বিছানা সরানোর পরিবর্তে সিমুলেটেড মুভিং বেড কৌশলে, স্যাম্পল ইনলেট এবং অ্যানালাইট এক্সিট পজিশনগুলি ক্রমাগত সরানো হয়, যা একটি চলন্ত বিছানার ছাপ দেয়। ট্রু মুভিং বেড ক্রোমাটোগ্রাফি (TMBC) শুধুমাত্র একটি তাত্ত্বিক ধারণা। এর সিমুলেশন, SMBC সিরিজে বহুগুণ কলাম এবং একটি জটিল ভালভ বিন্যাস ব্যবহার করে অর্জন করা হয়, যা নমুনা এবং দ্রাবক ফিড প্রদান করে, এবং যে কোনো কলামের উপযুক্ত স্থানে বিশ্লেষণ এবং বর্জ্য টেকঅফ করে, যার ফলে এটি নিয়মিত বিরতিতে স্যুইচ করার অনুমতি দেয়। নমুনা এন্ট্রি এক দিকে, দ্রাবক এন্ট্রি বিপরীত দিকে, যখন বিশ্লেষক এবং ওয়েস্ট টেকঅফ অবস্থানগুলি যথাযথভাবে পরিবর্তন করে।
পাইরোলাইসিস গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি
মাস স্পেকট্রোমেট্রি হল রাসায়নিক বিশ্লেষণের একটি পদ্ধতি যেখানে নমুনাটিকে পচন ধরে ছোট অণু তৈরি করতে উত্তপ্ত করা হয় যা গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি দ্বারা পৃথক করা হয় এবং ভর স্পেকট্রোমেট্রি ব্যবহার করে সনাক্ত করা হয়।
পাইরোলাইসিস হল একটি জড় বায়ুমণ্ডল বা ভ্যাকুয়ামে পদার্থের তাপীয় পচন। নমুনাটিকে একটিপ্ল্যাটিনামতারের সাথে সরাসরি সংস্পর্শে রাখা হয়, বা একটি কোয়ার্টজ নমুনা টিউবে স্থাপন করা হয় এবং দ্রুত 600-1000 °C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়। প্রয়োগের উপর নির্ভর করে এমনকি উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবহার করা হয়। প্রকৃত পাইরোলাইজারে তিনটি ভিন্ন গরম করার কৌশল ব্যবহার করা হয়: আইসোথার্মাল ফার্নেস, ইনডাকটিভ হিটিং (কিউরি পয়েন্ট ফিলামেন্ট), এবং প্ল্যাটিনাম ফিলামেন্ট ব্যবহার করে প্রতিরোধক হিটিং। বড় অণুগুলি তাদের দুর্বলতম বিন্দুতে ছিঁড়ে যায় এবং ছোট, আরও উদ্বায়ী টুকরো তৈরি করে। এই খণ্ডগুলো গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি দ্বারা আলাদা করা যায়। পাইরোলাইসিস জিসি ক্রোমাটোগ্রামগুলি সাধারণত জটিল কারণ বিভিন্ন পচনশীল পণ্যের বিস্তৃত পরিসর তৈরি হয়। উপাদানের পরিচয় প্রমাণ করার জন্য ডেটা আঙ্গুলের ছাপ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে বা GC/MS ডেটা কাঠামোগত তথ্য প্রাপ্ত করার জন্য পৃথক খণ্ডগুলি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। পোলার টুকরোগুলির অস্থিরতা বাড়ানোর জন্য, পাইরোলাইসিসের আগে একটি নমুনায় বিভিন্ন মিথাইলেটিং বিকারক যোগ করা যেতে পারে।
ডেডিকেটেড পাইরোলাইজারের ব্যবহার ছাড়াও, কঠিন এবং তরল নমুনার পাইরোলাইসিস GC সরাসরি প্রোগ্রামেবল টেম্পারেচার ভ্যাপোরাইজার (PTV) ইনজেক্টরের ভিতরে সঞ্চালিত হতে পারে যা দ্রুত গরম (30 °C/s পর্যন্ত) এবং 600-650 °C এর সর্বোচ্চ তাপমাত্রা প্রদান করে। এটি কিছু পাইরোলাইসিস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যথেষ্ট। প্রধান সুবিধা হল যে কোনও উত্সর্গীকৃত যন্ত্র কিনতে হবে না এবং রুটিন জিসি বিশ্লেষণের অংশ হিসাবে পাইরোলাইসিস করা যেতে পারে। এক্ষেত্রে কোয়ার্টজ জিসি ইনলেট লাইনার ব্যবহার করতে হবে। পরিমাণগত ডেটা অর্জন করা যেতে পারে, এবং PTV ইনজেক্টরের ভিতরে ডেরিভেটাইজেশনের ভাল ফলাফলও প্রকাশিত হয়।
দ্রুত প্রোটিন তরল ক্রোমাটোগ্রাফি
ফাস্ট প্রোটিন লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (এফপিএলসি), তরল ক্রোমাটোগ্রাফির একটি রূপ যা প্রায়শই প্রোটিনের মিশ্রণ বিশ্লেষণ বা বিশুদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়। ক্রোমাটোগ্রাফির অন্যান্য রূপের মতো, বিচ্ছেদ সম্ভব কারণ একটি মিশ্রণের বিভিন্ন উপাদানের দুটি উপাদানের জন্য আলাদা সম্পর্ক রয়েছে, একটি চলমান তরল ("মোবাইল ফেজ") এবং একটি ছিদ্রযুক্ত কঠিন (স্থির পর্যায়)। FPLC-তে মোবাইল ফেজ হল একটি জলীয় দ্রবণ, বা "বাফার"। বাফার প্রবাহের হার একটি পজিটিভ-ডিসপ্লেসমেন্ট পাম্প দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবং সাধারণত স্থির রাখা হয়, যখন বাফারের গঠন দুই বা ততোধিক বাহ্যিক জলাধার থেকে বিভিন্ন অনুপাতে তরল অঙ্কন করে বৈচিত্র্যময় হতে পারে। স্থির পর্যায় হল একটি রজন যা পুঁতির সমন্বয়ে গঠিত, সাধারণত ক্রস-লিঙ্কড অ্যাগারোজের, একটি নলাকার কাচ বা প্লাস্টিকের কলামে প্যাক করা হয়। FPLC রজনগুলি প্রয়োগের উপর নির্ভর করে পুঁতির আকার এবং পৃষ্ঠের লিগ্যান্ডগুলির বিস্তৃত পরিসরে পাওয়া যায়।
কাউন্টারকারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি
কাউন্টারকারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি (CCC) হল এক ধরনের তরল-তরল ক্রোমাটোগ্রাফি, যেখানে স্থির এবং ভ্রাম্যমাণ উভয় পর্যায়ই তরল এবং তরল স্থির পর্যায় একটি শক্তিশালী কেন্দ্রাতিগ বলের দ্বারা স্থবির অবস্থায় থাকে।
হাইড্রোডাইনামিক কাউন্টারকারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি (CCC)
CCC যন্ত্রের অপারেটিং নীতির জন্য একটি ববিনের চারপাশে কুণ্ডলী করা একটি খোলা নল সমন্বিত একটি কলাম প্রয়োজন। ববিনটি একটি ডাবল-অক্ষের জিরেটরি মোশনে (একটি কার্ডিওয়েড) ঘোরানো হয়, যার ফলে প্রতিটি ঘূর্ণনের সময় কলামে একটি পরিবর্তনশীল মাধ্যাকর্ষণ (G) ক্ষেত্র কাজ করে। এই গতির কারণে কলামটি প্রতি বিপ্লবের জন্য একটি বিভাজন ধাপ এবং নমুনার উপাদানগুলিকে কলামে আলাদা করে দেখায় কারণ ব্যবহৃত দুটি অপরিবর্তনীয় তরল পর্যায়গুলির মধ্যে তাদের বিভাজন সহগ। বর্তমানে অনেক ধরনের CCC পাওয়া যায়। এর মধ্যে রয়েছে HSCCC (হাই স্পিড CCC) এবং HPCCC (High Performance CCC)। HPCCC বর্তমানে উপলব্ধ ইন্সট্রুমেন্টেশনের সর্বশেষ এবং সেরা-পারফর্মিং সংস্করণ।
সেন্ট্রিফিউগাল পার্টিশন ক্রোমাটোগ্রাফি (CPC)
আরও তথ্য: কেন্দ্রাতিগ পার্টিশন ক্রোমাটোগ্রাফি
CPC (সেন্ট্রিফিউগাল পার্টিশন ক্রোমাটোগ্রাফি বা হাইড্রোস্ট্যাটিক কাউন্টারকারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি) যন্ত্রে, কলামটি একটি রটারের সাথে সংযুক্ত নালী দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত কোষগুলির একটি সিরিজ নিয়ে গঠিত। এই রটারটি তার কেন্দ্রীয় অক্ষের উপর ঘোরে যা স্থির পর্যায়কে যথাস্থানে ধরে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় কেন্দ্রাতিগ ক্ষেত্র তৈরি করে। CPC-তে পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া শুধুমাত্র স্থির এবং মোবাইল পর্যায়গুলির মধ্যে দ্রবণগুলির বিভাজন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যে প্রক্রিয়াটি দ্রবণের পার্টিশন সহগ (KD) ব্যবহার করে সহজেই বর্ণনা করা যেতে পারে। CPC যন্ত্রগুলি 10 মিলিলিটার থেকে 10 লিটার ভলিউম পর্যন্ত বিভিন্ন আকারের কলাম সহ ল্যাবরেটরি, পাইলট এবং শিল্প-স্কেল বিভাজনের জন্য বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ।
পর্যায়ক্রমিক কাউন্টার-কারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি
কাউন্টার কারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফির বিপরীতে (উপরে দেখুন), পর্যায়ক্রমিক কাউন্টার-কারেন্ট ক্রোমাটোগ্রাফি (পিসিসি) একটি কঠিন স্থির ফেজ এবং শুধুমাত্র একটি তরল মোবাইল ফেজ ব্যবহার করে। এইভাবে এটি বর্তমান ক্রোমাটোগ্রাফি প্রতিরোধের তুলনায় প্রচলিত অ্যাফিনিটি ক্রোমাটোগ্রাফির সাথে অনেক বেশি অনুরূপ। PCC একাধিক কলাম ব্যবহার করে, যা লোডিং পর্যায়ে লাইনে সংযুক্ত থাকে। এই মোডটি পণ্য না হারিয়ে এই সিরিজের প্রথম কলামটিকে ওভারলোড করার অনুমতি দেয়, যা রজন সম্পূর্ণরূপে পরিপূর্ণ হওয়ার আগেই কলামটি ভেঙে যায়। যুগান্তকারী পণ্যটি পরবর্তী কলামে ক্যাপচার করা হয়েছে। পরবর্তী ধাপে কলামগুলি একে অপরের থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা হয়। প্রথম কলামটি ধুয়ে মুছে ফেলা হয়েছে, যখন অন্য কলাম(গুলি) এখনও লোড হচ্ছে৷ একবার (প্রাথমিকভাবে) প্রথম কলামটি পুনরায় ভারসাম্যপূর্ণ হয়ে গেলে, এটি লোডিং স্ট্রীমে পুনরায় প্রবর্তন করা হয়, কিন্তু শেষ কলাম হিসাবে। প্রক্রিয়া তারপর একটি চক্রাকার ফ্যাশন অব্যাহত.
কাইরাল ক্রোমাটোগ্রাফি
কাইরাল ক্রোমাটোগ্রাফিতে স্টেরিওইসোমারের বিচ্ছেদ জড়িত। এন্যান্টিওমারের ক্ষেত্রে, ত্রিমাত্রিক মিরর ইমেজ হওয়া ছাড়া এগুলির কোনও রাসায়নিক বা শারীরিক পার্থক্য নেই। প্রচলিত ক্রোমাটোগ্রাফি বা অন্যান্য বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া তাদের আলাদা করতে অক্ষম। চিরাল বিচ্ছেদ ঘটতে সক্ষম করার জন্য, হয় মোবাইল ফেজ বা স্থির ফেজকে নিজেরাই চিরাল করতে হবে, যা বিশ্লেষকদের মধ্যে ভিন্ন ভিন্নতা প্রদান করে। চিরল ক্রোমাটোগ্রাফি এইচপিএলসি কলাম (একটি চিরল স্থির ফেজ সহ) স্বাভাবিক এবং বিপরীত উভয় পর্যায়ে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ।
জলীয় স্বাভাবিক-ফেজ ক্রোমাটোগ্রাফি
অ্যাক্যুয়াস নরমাল-ফেজ (ANP) ক্রোমাটোগ্রাফি ক্লাসিক্যাল স্বাভাবিক ফেজ মোডের ইলুশন আচরণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় (অর্থাৎ যেখানে মোবাইল ফেজ স্থির পর্যায়ের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম মেরু) যেখানে জল মোবাইল ফেজ দ্রাবক সিস্টেমের উপাদানগুলির মধ্যে একটি। এটি হাইড্রোফিলিক ইন্টারঅ্যাকশন লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (HILIC) থেকে আলাদা করা হয়েছে যে ধরে রাখার প্রক্রিয়াটি পার্টিশনের পরিবর্তে শোষণের কারণে হয়।
ক্রোমাটোগ্রাফি ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্প, খাদ্য ও পানীয় শিল্প, রাসায়নিক শিল্প, ফরেনসিক বিজ্ঞান, পরিবেশ বিশ্লেষণ এবং হাসপাতাল সহ অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
৬.https://en.wikipedia.org/wiki/Chromatography
https://en.wikipedia.org/wiki/Chromatography