Cromatografia de Troca Iônica - Parte 1

Atendendo às solicitações de um dos participantes do blog, vamos falar um pouco sobre cromatografia de troca iônica. Não tenho qualquer experiência nessa técnica, pois atualmente ela é pouco usada em HPLC. Consultei alguns materiais para elaboração deste post, e quaisquer outras informações adicionais serão bem-vindas.

A cromatografia de troca iônica, foi desenvolvida em meados dos anos 1970, quando foi mostrado que misturas de cátions e ânions podem ser facilmente resolvidas em colunas de HPLC com resinas trocadoras de cátions e ânions como fases estacionárias. É usada para a separação de compostos iônicos ou ionizáveis. O princípio de separação é uma troca de íons do analito com os íons fixados no trocador de íons. A técnica tem sido utilizada há muito tempo, e algumas técnicas analíticas específicas baseadas na troca iônica podem ser vistas como antecessoras da cromatografia líquida de alta eficiência. Um exemplo específico é a análise de aminoácidos, que combina a separação por troca iônica de alta eficiência com a derivatização com ninidrina, sendo uma técnica altamente sensível e seletiva.

Atualmente, a troca iônica raramente é utilizada em HPLC, que é dominado pela cromatografia de fase reversa. Contudo, a técnica de troca iônica se mostra inigualável na separação de biomoléculas, especificamente proteínas e ácidos nucleicos. Também é ainda muito utilizada na análise de íons inorgânicos. A técnica específica utilizada para a análise de íons inorgânicos é chamada de cromatografia iônica.

Mecanismo de retenção

Trocadores Iônicos são preparados anexando cátions ou ânions à uma matriz de suporte. Para satisfazer a necessidade pela eletroneutralidade, os íons fixados são associados com íons de cargas opostas. Estes íons são móveis e podem ser trocados por outros íons de mesma carga, incluindo os íons do analito. Íons diferentes possuem afinidades diferentes daqueles dos íons fixos, que pode ser expressa como uma constante de equilíbrio de troca iônica. As diferentes afinidades são a base da separação por troca iônica. Quando analitos com diferentes afinidades daquela das resinas dos trocadores iônicos são injetadas dentro de uma coluna de troca iônica, aquelas com maior afinidade com as cargas fixadas migrarão através da coluna mais lentamente. A retenção é reduzida aumentando a concentração dos íons competidores na fase móvel. A retenção e a seletividade da separação podem ser influenciadas pelo tipo de íon competidor e sua carga, e/ou pela mudança de carga dos íons do analito, or exemplo, por uma alteração do pH ou uma complexação.
A troca iônica pode ser aplicada para a separação de íons orgânicos e inorgânicos, e também de biomoléculas como aminoácidos, peptídeos, proteínas, ou ácidos nucleicos.

fonte: livro HPLC Columns - Theory, Technology, and Practice Autor: Ewe D. Neue