Cromatografia de troca iônica

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CROMATOGRAFIA POR TROCA IÔNICA – CTI 
É uma técnica físico-química de uso geral na 
purificação de biomoléculas, que consiste 
na separação de moléculas a partir da sua 
carga durante a interação da amostra com 
as fases. Essa técnica promove a separação 
de substâncias que por outra técnica seria 
muito mais difíceis. 
PRÍNCIPIO 
O íon da amostra se liga covalentemente a 
uma fase estacionária sólida, que neste tipo 
de cromatografia costuma ser uma resina. 
Os íons do soluto, com carga oposta, são 
atraídos para a FE por forças eletrostáticas. 
A fase móvel é geralmente uma solução 
iônica com propriedades tamponantes 
escolhidas de forma a ser compatível com o 
tipo de trocador usado. 
 
É comumente utilizada para separar 
moléculas biológicas, como os aminoácidos 
que constituem grupos químicos com cargas 
positivas e negativas. Sua separação se dá 
pelo pH do meio que tem a possibilidade de 
mudar a carga da molécula. O pH no ponto 
isoelétrico (pI) pode deixar a molécula sem 
carga ou de carga neutra. 
 
EQUIPAMENTO UTILIZADO 
Suporte – coluna. 
Fase estacionária – uma resina sólida. 
Fase móvel – solução iônica tamponante. 
PROCEDIMENTO 
1. Escolha e preparo da FE 
A FE é denominada matriz de um trocador, 
que consiste em um material poroso, 
podendo ter uma origem natural ou 
sintética, inerte, insolúvel em água e 
solventes orgânicos e apresenta ligações 
covalentes com grupos trocadores iônicos. 
A matriz pode ter origem orgânica ou 
inorgânica e dependendo do grupo trocador 
ligado pode ser classificada em: trocador 
aniônico, trocam ânions e possuem grupos 
positivos ligados à matriz, e trocador 
catiônico, trocam cátions e possuem grupos 
negativos ligados à matriz. 
Trocadores inorgânicos 
Naturais Sintéticos 
Grupos dos 
alumínios- silicato 
Óxidos de metais 
do grupo IV 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
Instituto De Ciências Exatas / Departamento De Química 
DISCIPLINA: IEQ645 – Introdução à cromatografia / PROFESSOR: Emmanoel Vilaça Costa 
DISCENTE: Jéssica Fernandes Auzier / Matrícula: 21851606 
DATA DE ENTREGA: 06/05/2021 
Resumo do capítulo cromatografia por troca iônica (CTI) 
 
 
Minerais do solo Ácidos dos grupos 
V e VI 
 
Trocadores orgânicos 
Naturais Sintéticos 
Celulose Poliestufênicas 
Agarose Polifenólicas 
Dextrano Estireno-
divinilbenzeno 
Trocadores iônicos líquidos podem ser 
usados revestindo suportes peliculares ou 
porosos. 
Trocadores iônicos líquidos 
Trocadores 
catiônicos 
Alquilésteres do ácido 
alcano-fosfônio 
Trocadores 
aniônicos 
Aminas com alta massa 
molecular ou compostos 
de amônio quaternário 
(trioctilmetilamônio). 
Os trocadores iônicos podem ser 
classificados a partir do grau de ionização e 
o pH em 3 grupos: fortes (ionização 
completa em qualquer pH), médios e fracos 
(ionização é influenciada pelo pH). 
Propriedades dos T.I 
Capacidade do trocador: Relaciona a troca 
de íons que ocorre entre a matriz e os íons 
da fase móvel. 
Capacidade disponível: é a capacidade real 
que depende da força iônica, pH e da 
temperatura). 
Seletividade: é uma relação inversamente 
proporcional do poder de polarização do 
íon com o grau de hidratação. 
Ordem crescente de afinidade de 
um trocador catiônico fortemente 
ácido 
Para cátions 
Th4+ > Fe3+> Al 3+>Ba²+> Pb²+ > Sr²+ > 
Ca²+ > Co²+ > Ni²+ > Cu²+ > Zn²+ > 
Mg²+ > Mn²+ > Ag+ > Cs+ > Be²+> Rb+ > 
Cd²+ > NH4+> K+ > Na+ > H+ > Li+ > 
Hg²+ 
Para ânions 
SO42- > CrO42- > citrato³- > tartarato2- > 
NO3- > AsO43- > PO43- > MoO42- > 
acetato- > I- > Br- > Cl- > HO- > F- > 
 
Escolha do trocador: 
Em C.P.: poros maiores e partículas entre 
150-300 μm. 
Em C.A.: poros menores com partículas 
entre 40-75 μm. 
2. Preparo da amostra 
Uma amostra impura é carregada na coluna 
de cromatografia da troca iônica em um pH 
particular. 
3. Preparo da coluna 
A coluna é lavada para remover os 
compostos indesejados e as outras 
impurezas. 
Colunas com pequena secção transversal 
resulta em picos estreitos e mais altos. 
 
4. Escolha da fase móvel 
A fase móvel pode ser soluções ácidas, 
básicas ou ainda tampões. A escolha da 
solução tamponada depende de qual pH 
pretende-se manter o sistema. Para uma 
boa solução tamponante é utilizado um 
ácido conjugado com o pKa perto de 1, 
sendo a concentração final da solução 
tampão no C.T.I. entre 1,0 x 10³ M a 5,0 x 
10-1M. 
Os tampões mais utilizados são: fosfato, 
borato, Tris (trishidroximetilaminometano), 
citrato e acetato. Usa-se tampões voláteis 
como o acetato de piridina para não obter 
resíduos salinos. Para aumentar a 
seletividade e a força iônica adiciona-se sais 
neutros, como NaCl, ou solventes 
orgânicos. 
Deve-se levar em consideração que a 
diminuição de temperatura mesmo que 
mínima ocasiona um aumento do pH. 
5. Aplicação da amostra 
A quantidade de amostra para o método 
cromatográfico se mostrar eficiente 
depende da capacidade do sistema, estima-
se que o volume ocupado seja de 1-5 % da 
capacidade total do trocador. 
Excesso ou a carência do material resulta 
numa má resolução e tornando a análise 
mais difícil. 
6. Eluição 
Ao utilizar o próprio tampão do preparo da 
coluna, na eluição, é denominada 
cromatografia de equilíbrio. Possibilitando 
numa separação 
de 2 
componentes 
com cargas 
semelhantes, 
essa separação 
ocorre de 
forma lenta. 
Utilizando uma 
mudança 
discreta do pH 
do tampão ou 
da força iônica 
causa a 
diminuição da 
carga líquida, 
ocasionando uma separação mais rápida. 
ANÁLISES 
 
Os resultados quantitativos são obtidos por 
cálculo da área ou altura do pico 
apresentado no cromatograma, que são 
proporcionais à concentração da espécie a 
ser determinada. 
APLICAÇÕES 
- É o método cromatográfico o mais 
amplamente utilizado para a separação e a 
purificação de biomoléculas cobradas tais 
como polipeptídeos, proteínas, 
polinucleotido, e ácidos nucleicos. 
- Separação e purificação de componentes 
do sangue tais como a albumina, fatores de 
crescimento de recombinação e enzimas. 
- Biotecnologia, aplicações analíticas tais 
como a monitoração do controle e de 
processo de qualidade. 
- Estudo dos alimentos e pesquisa clínica. 
- Monitoramento do processo de 
fermentação durante a produção da B-
galactosidade.