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    La chromatographie liquide

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    I. Généralités sur la chromatographie 

    1. Description 

    2. Paramètres intervenant dans la

    séparation 

    3. Tableau résumé des diff érents types

    de chromatographie 

    4. Les supports ou matrices pour phases

    stationnaires 

    II. Chromatographie d'échange d'ions 

    1. Les diff érents types d'échangeurs

    d'ions

    2. Principe 

    III. Chromatographie d'exclusion ou

    filtration sur gel 

    1. Remarque préliminaire 

    2. Principe 

    3. Détermination de la masse molaire

    d'une molécule 

    IV. Chromatographie d'affinité 

    1. Principe et applications 

    2. Structure de gels d'affinité -

    Activation du gel pour le couplage du ligand

    - Bras espaceurs 

    V. Interactions hydrophobes 

    V.A. Chromatographie à polarité de

    phase inversée ou en phase reverse 

    1. Structure du gel de silice 

    2. Principe de l'adsorption et de la

    désorption en phase reverse 

    3. Exemples d'application 

    V.B. Chromatographie d'interactions

    hydrophobes 

    1. Principe 

    2. Quelques particularités de la

    chromatographie d'interactions

    hydrophobes 

    VI. Chromatographie de partage etchromatographie d'adsorption 

    VII. Avantages et inconvénients des

    diff érents types de chromatographie

    liquide / solide 

    VIII. Liens Internet et réf érences

    bibliographiques 

    I. Généralités sur la chromatographie

    1. Description 

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/5Chromato.pdfhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/5Chromato.pdfhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Descriptionhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Descriptionhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Param%C3%A8tres%20intervenant%20dans%20la%20s%C3%A9parationhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Param%C3%A8tres%20intervenant%20dans%20la%20s%C3%A9parationhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20Tableau%20r%C3%A9sum%C3%A9%20des%20diff%C3%A9rents%20types%20de%20chromatographiehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20Tableau%20r%C3%A9sum%C3%A9%20des%20diff%C3%A9rents%20types%20de%20chromatographiehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#4.%20Les%20supports%20ou%20matrices%20pour%20phases%20stationnaires.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#4.%20Les%20supports%20ou%20matrices%20pour%20phases%20stationnaires.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Les%20diff%C3%A9rents%20types%20d'%C3%A9changeurshttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Les%20diff%C3%A9rents%20types%20d'%C3%A9changeurshttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Remarque%20pr%C3%A9liminairehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Remarque%20pr%C3%A9liminairehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principe.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principe.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20D%C3%A9termination%20de%20la%20masse%20molaire%20d'une%20mol%C3%A9culehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20D%C3%A9termination%20de%20la%20masse%20molaire%20d'une%20mol%C3%A9culehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Principe%20et%20applications.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Principe%20et%20applications.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Structure%20de%20gels%20d'affinit%C3%A9http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Structure%20de%20gels%20d'affinit%C3%A9http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Structure%20du%20gel%20de%20silice.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principe%20de%20l'adsorption%20et%20de%20la%20d%C3%A9sorption%20en%20phase%20reversehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20Exemples%20d'applicationhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Principehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Quelques%20particularit%C3%A9shttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#VI.%20Chromatographie%20de%20partage%20et%20chromatographie%20d'adsorptionhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#VII.%20Avantages%20et%20inconv%C3%A9nientshttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#Lienshttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/5Chromato.pdfhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/5Chromato.pdfhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Descriptionhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Param%C3%A8tres%20intervenant%20dans%20la%20s%C3%A9parationhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20Tableau%20r%C3%A9sum%C3%A9%20des%20diff%C3%A9rents%20types%20de%20chromatographiehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#4.%20Les%20supports%20ou%20matrices%20pour%20phases%20stationnaires.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Les%20diff%C3%A9rents%20types%20d'%C3%A9changeurshttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Remarque%20pr%C3%A9liminairehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principe.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20D%C3%A9termination%20de%20la%20masse%20molaire%20d'une%20mol%C3%A9culehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Principe%20et%20applications.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Structure%20de%20gels%20d'affinit%C3%A9http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Structure%20du%20gel%20de%20silice.http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Principe%20de%20l'adsorption%20et%20de%20la%20d%C3%A9sorption%20en%20phase%20reversehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#3.%20Exemples%20d'applicationhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#1.%20Principehttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#2.%20Quelques%20particularit%C3%A9shttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#VI.%20Chromatographie%20de%20partage%20et%20chromatographie%20d'adsorptionhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#VII.%20Avantages%20et%20inconv%C3%A9nientshttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/1Chromatographie.htm#Liens

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    La chromatographie est une technique d'analyse pour séparer les constituants d'un

    mélange ; 

    • les molécules à séparer sont entraînées par un fluide (un liquide ou un gaz) que

    l'on appelle la phase mobile. 

    • elles interagissent ou au contraire n'interagissent pas avec un support (ou matrice)

    fie (un solide ou un liquide fié) que l'on appelle la phase stationnaire ! il y a donc

    une distribution ou partition des composants entre ces deu types de phase. 

    • le flu du fluide vecteur étant continu" c'est la rétention plus ou moins longue des

    différentes molécules sur le support fie" qui va les séparer les unes des autres.  

    #istoriquement" c'est au russe $i%ha&l emenovivch sett (*+,- */*/) que l'on doit lapremi0re pu1lication (*/23) de travau de chromatographie" ayant utilisé cette technique

    pour séparer les pigments d'épinard (voir historique 1 et historique 2 de la

    chromatographie). Le mot chromatographie vient du grec 4kroma 4 (couleur) et

    4 graphein 4 (écrire).

     

    2. Paramtres inter!enant dans la séparation 

    Les param0tres physicochimiques sur lesquels reposent les principes de séparation sont !

     

    param0tres type de chromatographie domaine d'application

    la charge électrique   échange d'ions

    • protéines 

    • polypeptides 

    • acides aminés 

    • acides nucléiques

    • sucres 

    http://www.123bio.net/cours/chromato/tswett.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930http://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/1Introduction.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/3AcidesAmines/1AcidAmine.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/3AcidesAmines/1AcidAmine.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/3CoursdeBiochSTRUCT/2GLUCIDES/1Glucides.htmhttp://www.123bio.net/cours/chromato/tswett.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/1Introduction.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/3AcidesAmines/1AcidAmine.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/3CoursdeBiochSTRUCT/2GLUCIDES/1Glucides.htm

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    la taille et la forme (en fait, levolume)

    exclusion ou gel defiltration

    • protéines 

    • polypeptides 

    • acides nucléiques

    • sucres 

    • lipides 

    l'existence de structures

    particulières qui permettent

    d'établir des liaisons spécifiques 

    affinité   • protéines 

    la polarité 

    et/ou 

    l'hydrophobicité 

    polarité de phase inversée 

    ou phase reverse 

    • protéines 

    • polypeptides 

    • acides aminés 

    • acides nucléiques

    • sucres 

    • acides gras 

    interactions hydrophobes   • protéines 

    Cependant, si un type de chromatographie repose sur une caractéristique physico-

    chimique donnée, la séparation peut être influencée de manière "secondaire" par d'autres

    caractéristiques. 

    Par exemple : 

    • un échangeur d'ions comportant un groupement hydrophobe, comme le noyau

    phényl du " DOWEX ™", interagit aussi par interactions hydrophobes : ainsi pour

    2 acides aminés de charge identique, l'hydrophobicité de la cha î ne latérale

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    influencera en second lieu la séparation de ces molécules. 

    • un gel de filtration ""ephade#™" peut être utilisé comme gel d'affinité pour les

    protéines qui fixent les dérivés du glucose tel que le dextran. 

    $. %ableau résumé des différents t&pes de chromatographie 

    phase 

    stationnair

    principe de 

    séparation 

    catatéristiques de 

    la phase stationnaire 

    principe de la fixation 

    et de l'élution 

    liquide partageliquide fixé sur un support

    inerte (papier, silice...)

    distribution des composants du

    mélange à séparer dans les

    deux phases liquides selon leur

    coefficient de partage

    solide

    adsorption adsorbant solide polaire

    phénomène de surface :

    formation de liaisons

    spécifiques entre les

    composants et la surface

    adsorbante

    adsorption 

    (phase

    inverse) 

    molécules hydrophobes

    greff ées sur de la silice

    interactions hydrophobes et

    élution par diminution de la

    polarité de la phase mobile

    échange

    d'ions

    résine (polymères d'oses)

    porteuse de groupements

    chargés négativement ou

    positivement

    interactions électrostatiques

    avec les composants de charge

    opposée

    exclusion 

    (filtration

    sur gel) 

    solide poreux les composants de diamètre

    supérieur à celui des billes du

    support sont "exclus" et ceux

    de diamètre inf érieur y

    diffusent et sont freinés

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/3SEPHADEX/1GelSephadex.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/3SEPHADEX/1GelSephadex.htm

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    affinité

    support sur lequel est greff ée

    une molécule (le ligand)

    spécifiquement reconnue par

    un des composants de

    l'échantillon à analyser

    déplacement de l'équilibre de

    liaison [molécule - ligand

    greff é] en faveur de l'équilibre

    [molécule - tierce molécule]

     

    '. Les supports ou matrices pour phases stationnaires 

    Le support ou matrice utilisé pour constituer la phase stationnaire s'appelle un gel de

    résine. 

    Ce gel se présente souvent sous la forme de billes (sphériques ou, plus rarement, de forme

    irrégulière). Ces billes sont elles mêmes des polymères de diff érents types de molécules,

    par exemple : 

    • de st&rne ( di!in&lben)ne pour certaines résines d'échange d'ions 

    • de pol&holosides pour les gels de filtration 

    • de silice pour la chromatographie en phase reverse 

    Diff érents traitements ou modifications de ces diff érentes résines permettent d'obtenir tel

    type de phase stationnaire ou tel autre type. 

    II. *hromatographie d+échange d+ions 

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/1ECHANGEions/11BilleRESINE/1ResinBILLE.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/1ECHANGEions/11BilleRESINE/1ResinBILLE.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/3SEPHADEX/1GelSephadex.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/1ECHANGEions/11BilleRESINE/1ResinBILLE.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/3SEPHADEX/1GelSephadex.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htm

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    1. Les différents t&pes d+échangeurs d+ions 

    Les échangeurs d'ions sont des billes qui portent des groupements ionisables dont la

    charge est : 

    positi!e : résines échangeuses d'anions 

    qui fixent des molécules chargées négativement :

    ---R+...M

    négati!e : résines échangeuses de

    cations 

    qui fixent des molécules chargées

    positivement : ---R-...M

    nature de la fonction ionisable : ---R+

    nature de la fonction ionisable :

    ---R-

    base forte base faible acide fort acide faible

    ammonium

    quaternaire : ---NR3+

    exemple :

    triméthylammonium 

    ---N(CH3)3+ 

    forme protonnée d'une amine

    I, II ou III : 

    ---NHR2+ 

    exemple :

    diéthylaminoéthylammonium

    exemple :

    sulfonate 

    ---SO3- 

    exemple :

    carboxyméthyl 

    ---O-CH2-CO2- 

    2. Principe. 

    Dans un premier temps, la résine est équilibrée dans un tampon dont le pH est tel que le

    groupement porté par l'échangeur d'ions soit ionisé : 

    • dans le cas d'une base (échangeur d'anions), le pH doit être inférieur au pKa du

    groupement ionisable (exemple : le pKa du groupement

    diéthylaminoéthylammonium est 9,5) 

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    • dans le cas d'un acide (échangeur de cations), le pH doit être supérieur au pKa du

    groupement ionisable (exemple : le pKa du groupement carboxyméthyl est 4) 

    Les molécules à séparer sont dans le même tampon (donc au même pH) et en fonction de

    leur point isoélectrique (pI), elle porte une charge nette : 

    • négative : le pI de l'albumine de sérum bo!in est 4,9, cette protéine est chargée

    négativement à pH 7 

    • nulle 

    • positive : le pI du cytochrome c est 10,7, cette protéine est chargée positivement à 

    pH 7 

    ,oir un e#emple de la variation de la charge nette d'une protéine en fonction du pH

    Il y a deux manières d'éluer les molécules fixées sur la résine : 

    • En modifiant le p- de la phase mobile de telle sorte que les molécules qui sont

    chargées ne le soient plus (ou qu'elles portent une charge de même signe que

    l'échangeur d'ions) ; il n'y a plus alors d'interaction électrostatique entre les

    molécules et le groupement chargé porté par la résine et les molécules sont éluées. 

    • En aoutant un sel (à une concentration croissante) qui apporte forcément un ion

    de même charge que les molécules fixées à la résine : cet ion s'appelle un contre (ion. 

    L' ordre d'efficacité croissant des contre - ions pour les résines échangeuses de cations est

    le suivant : 

    • cations monovalents : Li+

    < H+

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    1. /emarque préliminaire 

    Le principe de la chromatographie d'exclusion (appelée aussi filtration sur gel ou

    tamisage moléculaire ou chromatographie de perméation) repose en première

    approximation sur la masse molaire des molécules à séparer. 

    En toute rigueur, le paramètre physico-chimique qui intervient est la dimension des

    molécules, donc leur volume et donc plus précisément leur ra&on de "tokes. Mais cette

    relation univoque [masse molaire - rayon de Stokes] n'est valable que pour des protéines

    dites "globulaires", c'est-à-dire assimilées à des sphères. 

    Diff érents paramètres influencent le volume des molécules et peuvent fausser la

    détermination de la masse molaire réelle par ce type de chromatographie : 

    • la géométrie : pour une même masse molaire, une protéine "allongée" (exemple, lacalmoduline) n'aura pas les mêmes dimensions qu'une protéine globulaire. 

    • les modifications post(traductionnelles : par exemple, les longues cha î nes d'oses

    modifient fortement la géomètrie des protéines gl&cos&lées et les rend plus denses ;

    à l'inverse, les lipoprotéines sont "allégées" par la présence de lipides. 

    • la présence de sels, d'agents chaotropiques, de détergents ...

    2. Principe. 

    La phase stationnaire est constituée de billes de pol&saccharides (type ""ephade#™" ou

    ""epharose™") gonflées dans le solvant utilisé pour l'élution : 

    • le !olume des billes est très finement calibré ; 

    • ainsi les molécules dont le volume est supérieur à celui des billes ne peuvent y

    pénétrer et sont éluées rapidement ; 

    • en revanche, les molécules dont le volume est inférieur à celui des billes y pénétrent 

    et y subissent des frottements qui les retardent. 

    En conclusion, si l'on connait la masse molaire de la molécule que l'on veut séparer d'un

    mélange par cette technique, il faut choisir le gel le mieux adapté : c'est celui dont le

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/2ModifPOSTtraduc/1ModPostTrad.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/2ModifPOSTtraduc/8Glycosylation/1Glycosylation.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/3SEPHADEX/1GelSephadex.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/2Sepharose/11Sepharose.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/2ModifPOSTtraduc/1ModPostTrad.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/2ModifPOSTtraduc/8Glycosylation/1Glycosylation.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/3SEPHADEX/1GelSephadex.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/2Sepharose/11Sepharose.htm

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    9/21

    domaine de fractionnement, c'est-à-dire la gamme des masses molaires pour lesquelles il y

    a diffusion partielle ou totale, englobe la masse molaire de la molécule à purifier (!oir un

    e#emple). 

    $. Détermination de la masse molaire d+une molécule. 

    Un mélange de molécules que l'on appelle standards, de masses molaires connues, est séparé

    par chromatographie de filtration sur gel (voir un e#emple de séparation) : 

    • chaque molécule est éluée avec un volume d'élution ,e.

    • par ailleurs, le volume d'e#clusion du gel (V0) est le volume d'élution d'une

    molécule non retardée par le gel, c'est-à-dire une molécule de taille supérieure à celle des billes et qui n'y diffuse pas. Bien souvent, on utilise le bleu de#tran,

    polymère d'ose de masse molaire supérieure à 2 106 Da. 

    • enfin, le volume total du gel (,t) est la somme du volume des billes et du volume

    externe aux billes : il est donné par le volume d'élution d'une molécule qui diffuse

    totalement dans les billes et qui est donc totalement retardée. 

    On définit le coefficient de partition : 

    Ve - V0 

    KD  = ----------- 

    Vt - V0

    • on trace la droite étalon : log 0masse molaire f 03D (ou masse molaire = f (KD)

    sur une échelle semi-logarithmique) 

    • on détermine le volume d'élution d'une molécule X dans les m4mes conditions de

    chromatographie que pour le mélange des standards 

    • on reporte le KD de la molécule X sur la partie linéaire de la droite étalon et ainsi

    on détermine sa masse molaire

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/2GuideSELECGelFilt/11GUIDEselect.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/2GuideSELECGelFilt/11GUIDEselect.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/1GamETALON/11GAMetalon.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/1GamETALON/11GAMetalon.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/2GuideSELECGelFilt/11GUIDEselect.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/2GuideSELECGelFilt/11GUIDEselect.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/1GamETALON/11GAMetalon.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/2GelFiltration/1GamETALON/11GAMetalon.htm

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    10/21

     

    I,. *hromatographie d+affinité

    1. Principe et applications 

    C'est le type de chromatographie le plus sélectif, une protéine pouvant être purifiée d'un

    facteur 103 à 104 en une seule fois. 

    Le principe de la chromatographie d'affinité repose sur la reconnaissance entre une

    molécule du mélange à séparer et une molécule greffée sur la résine, que l'on appelle le 

    ligand, ces deux molécules interagissant de manière hautement spécifique : 

    l'adsorption de la molécule à séparer sur le ligand fixé à la

    résine est effectuée dans des

    conditions physico-chimiques

    (pH, force ionique, concentration

    de la molécule à adsorber...)

    fa!orables ˆ la liaison molécule -

    ligand 

    • dans ces conditions, les molécules

    du mélange à séparer qui n'ontpas (ou peu) d'affinité pour le

    ligand sont éluées au fur et à 

    mesure qu'on le fait passer sur la

    résine 

    • on désorbe ensuite les molécules

    spécifiquement fixées au ligand

    en modifiant les conditions

    physico-chimiques de telle sorte

    que la liaison molécule - ligandsoit rompue : le plus souvent, on

    ajoute une tierce molécule qui

    entre en compétition avec le

    ligand greff é pour la molécule à 

    séparer. 

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    11/21

    En d'autres termes, on déplace l+équilibre de liaison molécule - [ligand greff é] en faveur de

    l'équilibre molécule - [tierce molécule]. Cette tierce molécule peut-être : 

    • le ligand greff é lui-même (sous forme libre) à une concentration plus éle!ée que

    celle du ligand greff é 

    • une molécule dont la structure est analogue à celle du ligand greff é mais pour

    laquelle la molécule a plus d'affinité 

    L'une des principales applications de la chromatographie d'affinité est l'isolement de

    protéines ou d'acides nucléiques dont voici quelques exemples : 

    ligand exemples de molécules isolées

    •protéine 5 (recombinante) : protéine deStaphylococcus aureus à haute affinité 

    pour le fragment Fc des anticorps de type

    IgG ; 

    • protéine G (recombinante) : protéine de

    surface des streptocoques du groupe G,

    recepteur de type III du fragment Fc des

    anticorrs de type IgG. 

    • IgG de mammif ères 

    • exonucléases 

    • concana!aline 5 (les lectines en général) :

    protéines qui se fixent sur des résidus

    spécifiques de la partie osidique des

    glycoprotéines et qui ont des propriétés

    agglutinantes (exemple : érythrocytes). 

    • fixation sur des résidus -D-

    mannopyranosylou -D-

    glucopyranosyl terminaux des

    gl&coprotéines 

    • 5D6 natif ou dénaturé de thymus de veau 

    • pol&merases (ADN, ARN) 

    • exonucléases 

    • l&sine 

    • plasminogne 

    • 5/6 ribosomal 

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/1SyntheseProteines/1SyntheseProt.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/1SyntheseProteines/1SyntheseProt.htm

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    12/21

    • iminodiacétate : chélateur de métaux 

    • boronate 

    • métalloprotéines 

    • protéines à groupements cis-

    diol 

    • colorants de l'industrie textile (exemple :

    bleu de procion ou "Cibacron blue®") : les

    enzymes qui fixent les mono- ou

    dinucléotides puriques interagissent avec

    les cycles portés par les colorants dont la

    structure est très proche de celle du 65D7. 

    !oir l+e#emple du 89leu 5™" 

    • désh&drogénases à NAD(P)+ 

    • kinases dépendantes de l'ATP 

    • pol&0: (acide polyuridylique) 

    • 5/6 messagers par hybridation

    à leur queue poly(A) 

    • protéines se liant au poly (U)

    (interf éron, transcriptase

    inverse) 

    2. "tructure de gels d+affinité ( 5cti!ation du gel pour le couplage du ligand ( 9rasespaceurs

     

    Les supports ou matrices utilisés pour la chromatographie d'affinité peuvent être des

    billes d'agarose ("Sepharose™", Pharmacia®), de polyacrylamide d'agarose, de verre

    poreux, de polyvinyle, de polyméthacrylate ... 

    L'immobilisation du ligand sur la matrice nécessite qu'il soit préalablement acti!é, c'est-

    à-dire qu'il faut créer des sites réactionnels qui permettent d'établir des liaisons

    covalentes. Parmi les di!erses méthodes d+acti!ation, on peut citer : 

    • l'activation des groupes hydroxyles du support (l'agarose par exemple) par le

    bromure de c&anogne dans une solution dont le pH est finement contrôlé (pH 8,3).

    Des groupements imidocarbonates sont formés sur lesquels on peut fixer des

    ligands contenant des amines libres, par exemple une protéine par la cha î ne

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/1VELATPOxRedNAD/2OxRedNAD.htm/222OxydoRedNAD.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/1VELATPOxRedNAD/2OxRedNAD.htm/222OxydoRedNAD.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/1AffinCOLORANT/11AFFcolor.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/1SyntheseProteines/1SyntheseProt.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/2Sepharose/11Sepharose.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/3ActivCouplage/11ActivCOUP.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/1VELATPOxRedNAD/2OxRedNAD.htm/222OxydoRedNAD.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/1AffinCOLORANT/11AFFcolor.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/1SyntheseProteines/1SyntheseProt.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/2Sepharose/11Sepharose.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/3ActivCouplage/11ActivCOUP.htm

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    13/21

    latérale de ces lysines. Les groupes hydroxyles qui n'ont pas réagit sont bloqués

    par action de l'éthanolamine ou la glycine. 

    • les groupes hydroyles du support peuvent 5tre activés par le carbon&l di(imida)ole.

    • l'activation du support peut 5tre faite avec le gtutaraldéh&de qui se polymérise et

    forme des chaînes à 6 car1ones qui constituent des points de fiation à une

    certaine distance de la matrice. 

    • une autre méthode d'activation utilise le chlorure de tos&le et elle permet le

    couplage de molécules qui poss0dent un groupement aminé" thiol ou phénol. 

    7our rendre certains ligands accessi1les au site de fiation sur la molécule avec laquelle

    ils interagissent" il est nécessaire d'augmenter la longueur de la chaîne car1onée àl'etrémité de laquelle se situe le groupement activé. 8ette chaîne additive s'appelle un

    bras espaceur. 

    La chromatographie d'affinité est la méthode la plus sélecti!e. 8ependant" c'est aussi la

    plus délicate à mettre en oeuvre car elle nécessite la mise au point des conditions

    epérimentales idoines pour o1tenir un gel correctement activé !

    • le ligand doit 5tre orienté de mani0re optimale pour une parfaite reconnaissance

    stéréochimique de la molécule que l'on veut séparer 

    • il ne faut pas que le ligand su1isse l'action des enzymes" c'est pour celà qu'on

    utilise davantage des analogues de su1strats (inhibiteurs compétitfs par eemple)que les su1strats eum5mes

    • il faut trouver des conditions d'élution de la molécule fiée au ligand qui préserve

    sa fonction 1iologique

    • en conséquence" cette méthode chromatographique est co;teuse 

    ,. *hromatographie d+adsorption < polarité de phase in!ersée ouphase re!erse 

    ,.5. *hromatographie < polarité de phase in!ersée ou en phase re!erse

    1. "tructure du gel de silice 

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/4Espaceurs/11BRASespac.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/4Espaceurs/11BRASespac.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/4Espaceurs/11BRASespac.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/4EnzymologieLicence/3CoursINHIBITEURS/1CoursInhibition.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/4EnzymologieLicence/3CoursINHIBITEURS/1CoursInhibition.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/4Espaceurs/11BRASespac.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/3AFFINITE/4Espaceurs/11BRASespac.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/4EnzymologieLicence/3CoursINHIBITEURS/1CoursInhibition.htm

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    14/21

    Les matrices pour chromatographie en phase reverse sont souvent à base de silice 0"i=2,

    appelée aussi gel de silice car elle est plus ou moins hyratée : 

    • la silice provient de la déshydratation de l'acide silicique et se présente sous forme

    d'une poudre dont les grains (les billes) sont très fins 

    • ces billes peuvent être sphériques ou irrégulières 

    •   à la surface de la silice on trouve des groupes silanols (-OH) et des groupes

    siloxanes (-O-) qui lui conf èrent un caractère polaire et acide et qui lui permettent

    de former des liaisons hydrogènes

    • on utilise fréquemment une silice sur laquelle des cha>nes alk&lées (ou autres, voir

    les différents groupes utilisés) sont greff ées au niveau des groupements silanols 

    2. Principe de l+adsorption et de la désorption en phase re!erse 0!oir un schéma

    Les cha î nes alkylées conf ère à la silice un caractère très h&drophobe :

    • si la phase mobile est très polaire (donc très peu hydrophobe), certaines molécules

    hydrophobes vont établir des interactions h&drophobes avec la phase stationnaire et

    ainsi être adsorbées 

    • on augmente alors la concentration en sol!ant organique (apolaire donc hydrophobe)

    dans la phase mobile 

    •   à une concentration donnée l'hydrophobicité de la phase mobile étant plus

    importante que celle de la phase stationnaire, les molécules hydrophobes sont

    désorbées et éluées 

    La phase mobile est donc constituée d'un mélange eau ? sol!ant organique, en proportion

    variable : 

    a. la phase aqueuse :

    • l+eau est le sol!ant le plus polaire (le moins hydrophobe). 

    On ajoute un sel pour tamponner le milieu. Cependant, on emploie souvent un acide fort

    (l'acide trifluoroacétique) et une amine quaternaire (la triéthylamine, par exemple) car

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/3Greffons/1TypeGREFFONS.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/1Adsoprtion/1PhenADSORP.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/4ProprieteSO/1PROPRso.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/3CoursdeBiochSTRUCT/1EAU/1H2O.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/2BilleSILICE/11BILLEsilice.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/3Greffons/1TypeGREFFONS.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/1Adsoprtion/1PhenADSORP.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/4ProprieteSO/1PROPRso.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/3CoursdeBiochSTRUCT/1EAU/1H2O.htm

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

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    ces deux composés ioniques forment des paires d+ions avec les molécules à séparer,

    neutralisant ainsi des charges portées par ces dernières. Celà a pour conséquence

    d'augmenter l'hydrophobicité des molécules et ainsi qu'elles s'adsorbent davantage sur la

    phase stationnaire.

    b. le sol!ant organique :

    • il en existe un grand nombre que l'on peut utiliser puisque la siliceleur résiste. Cependant, les plus employés sont l'acétonitrile etle méthanol. 

    • le choix du solvant organique dépend grandement de l'hydrophobicité des

    molécules à séparer : pour des molécules très hydrophobes, on peut choisir

    d'utiliser une forte concentration d'un solvant organique de polarité moyenne ou

    une faible concentration d'un solvant organique de polarité faible. 

    • les solvants organiques ne doi!ent pas comporter d+impurétés ni avoir une forte

    absorbance aux faibles longueurs d'onde (ultra-violet) pour ne pas interf érer avec

    les propriétés optiques des molécules à séparer. De plus selon sa qualité, on peut

    ou non utiliser un solvant organique pour un type d'analyse donnée. En

    conséquence, il faut prendre des solvants certifiés "ultra-purs" qui coûtent chers.

    $. @#emples d+application 

    La chromatographie en phase reverse s'applique quasiment à tous les types de molécules.

    C'est une méthode de chromatographie extrêmement efficace qui permet de séparer des

    échantillons complexes. 

    Parmi les applications, on peut citer la détermination de la séquence primaire des protéines 

    par la dégradation de Pehr @dman : 

    la fonction -aminée de l'acide aminé en position N-terminale de la cha î nepolypeptidique d'une protéine (ou d'un polypeptide) est traitée à pH alcalin par

    l'isothioc&anate de phén&le 0PI%*, appelé aussi réactif d'Edman. 

    • après action d'acides et de solvant organique, la liaison peptidique liant l'acide

    aminé en position N-terminale est spécifiquement coupée.

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/4ProprieteSO/1PROPRso.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/4ProprieteSO/2ACN.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/5Edman/1DegEdman.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/5Edman/1DegEdman.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/4ProprieteSO/1PROPRso.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/4ProprieteSO/2ACN.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/6CoursDEUST/CHROMATOGRAPHIE/2FIGURES/4PhaseREVERSE/5Edman/1DegEdman.htm

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    • l'analyse des des acides aminés libres (!oir un e#emple d+application < Aedicago

    truncatula ). 

    Dans les deux cas, les acides aminés sont dérivés par le PITC qui incorpore un

    groupement qui absorbe dans l'ultra-violet. On peut ainsi séparer, identifier et quantifierles PTH - acide aminés par chromatographie en phase re!erse avec une phase stationnaire

    sur laquelle est greff ée une cha î ne alkylée en C18 (octadécyl). 

    ,. 9. *hromatographie d+interactions h&drophobes

    On peut considérer que ce type de chromatographie est une "!ariante" de lachromatographie en phase reverse, puisque l'adsorption des molécules sur la phase

    stationnaire met en jeu le même type d'interactions. Les gels de chromatographie

    d'interactions hydrophobes portent un groupement h&drophobe à l'extrémité d'une cha î ne

    carbonée. 

    1. Principe. 

    Quand un composé hydrophobe se trouve dans un environnement polaire comme l'eau, il

    en résulte un état thermodynamiquement défavorable. L+interaction h&drophobe est la

    conséquence de deu# phénomnes opposés B une augmentation de l+entropie des molécules

    d+eau autour du composé h&drophobe (c+est(

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    des protéines fixées est obtenue : 

    • en faisant passer un tampon de force ionique décroissante, les ions du sel étant ainsi

    progressivement éliminés. 

    • les acides aminés chargés ou polaires à la surface des protéines peuvent de

    nouveau établir des liaisons hydrogène avec la phase mobile, c'est-à-dire que la

    solubilité des protéines dans la phase mobile rede!ient ma#imale et elles sont éluées. 

    Il existe d'autres moyens d'éluer les protéines fixées : 

    • ajouter un ion aux propriétés chaotropiques qui induit une diminution de

    l+organisation des molécules d'eau (donc une augmentation de leur entropie) : la force

    des interactions hydrophobes est ainsi diminuée 

    • ajouter un détergent /  

    augmenter le pH /  

    diminuer la température puisque la forcedes interactions hydrophobes diminue avec celle -ci 

    2. Cuelques particularités de la chromatographie d+interactions h&drophobes. 

    Le choix de la matrice :

    • la densité du ligand fixé sur les matrices utilisées pour la chromatographie

    d'interactions hydrophobes est moindre que celle des supports de phase reverse. 

    • le profil d'hydrophobicité d'une protéine dépend essentiellement de la présence et

    de la répartition des acides aminés : Ile, Leu, Val et Phe. Donc pour une protéine

    donnée, on ne peut déterminer le support de chromatographie d'interactions

    hydrophobes le mieux adapté qu'en testant diff érents types de gels. 

    • cependant, le meilleur choix pour commencer est un gel avec un groupement

    phényl. En effet, ce groupement est d'hydrophobicité intermédiaire entre le n -butyl et le n - pentyl. Par ailleurs, les protéines très hydrophobes ne sont pas

    facilement éluées des gels contenant le groupement octyl.  

    Les listes suivantes présentent certains anions et cations dans un ordre de moins en moins

    favorable à la formation d'interactions hydrophobes : 

    http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/3AcidesAmines/1AcidAmine.htmhttp://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/7RelStructFonction/3Structure/1StructPrimQuat/3AcidesAmines/1AcidAmine.htm

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      C2 

    K  = --------(relation 1) 

    C1

      C2  = 3  . C1n  (avec n

    inf érieur ou égal à 1) 

    ou bien encore : 

    K  C2 

    ------------ =

    -------- 

    C11-n 

    C1 

    • K est le coefficient de partage entre les deux phases et il dépend de la

    température ; 

    • C1 est la concentration du composant C dans le solvant S1 ; 

    • C2 est la concentration du composant C dans la phase stationnaire : soit le solvant

    S2 (partage), soit le solide (adsorption). 

    En fait, la chromatographie de partage et la chromatographie l'adsorption peuvent être

    rapprochés : 

    • en effet, la solubilité et l'adsorption sont deux phénomènes liés aux forces de Van

    der Waals et aux affinités respectives du composant C dans chacune des deux

    phases ; 

    • par ailleurs, la relation 1 n'est qu'un cas particulier de la loi de Freundlich. 

    ,II. 5!antages et incon!énients des différents t&pes de chromatographie liquide ? solide

    caractéristiques   échange d'ionsfiltration

    sur gelaffinité

    phase

    reverse

    interactions

    hydrophobes

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    20/21

    résolution de laséparation

    moyenne à

    éle!ée

    moyenne à

    éle!ée

    e#ceptionnelle

    élevée pour

    les

    protéines et

    les

    polypeptide

    s de faible

    masse

    molaire

    moyenne

    concentration

    de la molécule

    d'intérêt à

    l'issue de la

    chromatographi

    e

    augmentée souvent

    diminuée augmentée  augmentée  augmentée 

    recouvrement

    de l'activité

    enzymatique

    bon  bon  bon 

    la phasemobile

    organique

    peut

    dénaturer

    les enzymes

    bon 

    capacité de

    rétention

    (fixation) du gel

    éle!ée  moyenne éle!ée  moyenne éle!ée 

    régéneration du

    gel

    supporte l+action

    d+une base forte 

    domainesd+application

    trsnombreu#

     

    ne supportepas les

    agents

    chimiques

    agressifs 

    ne supportepas les

    agents

    chimiques

    agressifs 

    supporte l+action

    d+une base forte 

    autres

    domainesd+application trs

    nombreu# 

    -------

    domaines

    d'applicatio

    n restreints 

    domainesd+application

    trsnombreu# 

    domaines

    d'application

    restreints 

    nécessité de

    "dessaler"l'échantillon à

    l'issue de la

    chromatographi

    permet ledessalage

    d+échantillons 

    nécessité de

    coupler le

    ligand d'où

    un coût

    élevé du gel 

    -------

    nécessité de

    "dessaler"l'échantillon à

    l'issue de la

    chromatographi

    e

  • 8/17/2019 La Chromatographie Liquide

    21/21

    ,III. Liens Internet et références bibliographiques

    ikipédia B portail 8*hromatograph& 8 0!ersion anglaise plus complte quela !ersion farnEaise.

    "ite

    "ite trés complet sur la chromatographie et d+autres techniques. 

    %echniques de

    l+Ingénieur 

    "ociété Waters  "ite

    8@n)&mes B catal&seurs du monde !i!ant 8 ean Pelmont 01H Presses :ni!ersitaires deGrenoble ( I"96 B 2(JK1(KHH(J

    8Principes de 9iochimie8 -orton Aoran =chs /aMn et "crimgeour 01' @d. De9oeck:ni!ersités ( I"96 B 2(NK'1(1HJN(O

    8L@5 Database8 5ller au site 

    http://en.wikipedia.org/wiki/Category%3AChromatographyhttp://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930&cookie=okhttp://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930&cookie=okhttp://www.waters.com/watersdivision/ContentD.asp?watersit=JDRS-5KJJZ2http://forge.info.univ-angers.fr/~gh/Leadb/index.phphttp://en.wikipedia.org/wiki/Category%3AChromatographyhttp://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930&cookie=okhttp://www.techniques-ingenieur.fr/affichage/DispIntro.asp?nGcmId=P1445&introID=345931&pdfID=345930&cookie=okhttp://www.waters.com/watersdivision/ContentD.asp?watersit=JDRS-5KJJZ2http://forge.info.univ-angers.fr/~gh/Leadb/index.php