{"id":8801,"date":"2023-06-15T10:30:52","date_gmt":"2023-06-15T08:30:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=8801"},"modified":"2024-07-24T15:33:43","modified_gmt":"2024-07-24T13:33:43","slug":"chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/","title":{"rendered":"Chromatographie \u2013 Vom Chemischen Wappen zum Reinstoff"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Ferdinand_Runges_%E2%80%9EChemische_Wappen%E2%80%9C\" title=\"Ferdinand Runges \u201eChemische Wappen\u201c\">Ferdinand Runges \u201eChemische Wappen\u201c<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Von_der_Farb-Schrift_zur_Aufreinigung_von_Naturstoffen_Die_erste_Chromatographie-Saeule\" title=\"Von der Farb-Schrift zur Aufreinigung von Naturstoffen: Die erste Chromatographie-S\u00e4ule\">Von der Farb-Schrift zur Aufreinigung von Naturstoffen: Die erste Chromatographie-S\u00e4ule<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Die_Chromatographie_wird_zum_Standard_in_verschiedenen_Fachgebieten\" title=\"Die Chromatographie wird zum Standard in verschiedenen Fachgebieten\">Die Chromatographie wird zum Standard in verschiedenen Fachgebieten<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Groessenausschluss-Chromatographie\" title=\"Gr\u00f6\u00dfenausschluss-Chromatographie\">Gr\u00f6\u00dfenausschluss-Chromatographie<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Hochleistungsfluessig-Chomatographie\" title=\"Hochleistungsfl\u00fcssig-Chomatographie\">Hochleistungsfl\u00fcssig-Chomatographie<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Duennschischt-Chromatographie\" title=\"D\u00fcnnschischt-Chromatographie\">D\u00fcnnschischt-Chromatographie<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Gaschromatographie\" title=\"Gaschromatographie\">Gaschromatographie<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Ionenaustausch-Chromatographie\" title=\"Ionenaustausch-Chromatographie\">Ionenaustausch-Chromatographie<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Affinitaets-Chromatographie\" title=\"Affinit\u00e4ts-Chromatographie\">Affinit\u00e4ts-Chromatographie<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-10\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chromatographie-vom-chemischen-wappen-zum-reinstoff\/#Ferdinand_Runges_Vermaechtnis_heute\" title=\"Ferdinand Runges Verm\u00e4chtnis heute\">Ferdinand Runges Verm\u00e4chtnis heute<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Wo die Geschichte der Chromatographie anf\u00e4ngt, liegt im Dunkeln. Denn auch in der Natur spielen sich Vorg\u00e4nge ab, bei denen sich ein chemisches Gemisch in seine Einzelkomponenten auftrennt, w\u00e4hrend es eine aus unterschiedlichen Materialien bestehende Umgebung durchl\u00e4uft. Um 1900 beobachtete beispielsweise der amerikanische Geo-Chemiker David Talbot Day (1859 \u2013 1925), dass die Komponenten von Roh\u00f6l, wenn sie durch bestimmte por\u00f6se oder feink\u00f6rnige Gesteine wie Kalk sickern, sich in langkettige, zyklische und aromatische Kohlenwasserstoffe sortieren k\u00f6nnen und dabei unterschiedlich farbige Banden im Gestein hinterlassen.<\/strong><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Ferdinand_Runges_%E2%80%9EChemische_Wappen%E2%80%9C\"><\/span>Ferdinand Runges \u201eChemische Wappen\u201c<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Auftrennung von Farbstoff-Mischungen dient bis heute als Spiel zur Unterhaltung: auf ein St\u00fcck L\u00f6sch- oder Flie\u00dfpapier wird ein Tintenklecks getupft und sodann auf die gleiche Stelle ein paar Tropfen verd\u00fcnnter Alkohol, um dann zu beobachten, wie das Papier die Fl\u00fcssigkeit aufnimmt und die unterschiedlichen Farbstoffe, aus denen die Tinten gew\u00f6hnlich zusammengesetzt sind, ringf\u00f6rmig vom Ausgangspunkt nach au\u00dfen wandern und die Phantasie anregende Bilder hinterlassen. \u00c4hnliche Bilder lassen sich auch aus Pflanzenextrakten mit Benzin als \u201eEntwicklerfl\u00fcssigkeit\u201c auf saugf\u00e4higem Papier erzeugen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Einer, der schon fr\u00fchzeitig m\u00f6gliche Anwendungen solcher Bilder, erkannte, war der deutsche Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge (1794 \u2013 1867), der sie als<em> \u201eBindungen, die durch chemische Wechselwirkung entstehen<\/em>\u201c erkl\u00e4rte und 1855 in seiner Schrift \u201e<em>Der Bildungstrieb der Stoffe, veranschaulicht in selbst\u00e4ndig gewachsenen Bildern\u201d <\/em>ausf\u00fchrlich beschrieb.<\/p>\n<div class=\"box info  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tAus heutiger Sicht steht dabei zur Diskussion, ob Runges gewachsene Bilder, die er auch \u201e<em>Chemische Wappen<\/em>\u201d nannte, schon zur Chromatographie z\u00e4hlen oder vielmehr eine Art von T\u00fcpfel-Test (engl.: spot test) darstellen.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei diesem wird ein Tropfen der gel\u00f6sten Probe mit einem spezifischen Reagenz auf einem St\u00fcck Flie\u00dfpapier zusammengebracht, wobei eine Farb\u00e4nderung die Anwesenheit eines bestimmten Stoffs anzeigt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der allgemein bekannte S\u00e4ure-Basen-Test mittels pH-Papier \u2013 Flie\u00dfpapierstreifen, die mit einem S\u00e4ure-Basen-Farbindikator impr\u00e4gniert sind \u2013 ist solch ein T\u00fcpfel-Test zur <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/ph-messung-im-labor\/\">pH-Messung<\/a>. Es blieb dem \u00f6sterreichischen Chemiker Fritz Feigl (1891 \u2013 1971) vorbehalten, den simplen T\u00fcpfel-Test zu einer analytischen Schnellmethode weiter zu entwickeln, die in vielen chemisch-technischen Laboratorien nach wie vor ihre Berechtigung hat.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8806\" aria-describedby=\"caption-attachment-8806\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8806 size-full\" title=\"Messung des pH-Werts mittels impr\u00e4gnierten pH-Papier\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/messung-ph-werts.jpg\" alt=\"Messung des pH-Werts mittels impr\u00e4gnierten pH-Papier\" width=\"450\" height=\"298\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/messung-ph-werts.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/messung-ph-werts-300x199.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/messung-ph-werts-310x205.jpg 310w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8806\" class=\"wp-caption-text\"><center>Messung des pH-Werts mittels impr\u00e4gnierten pH-Papier<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Indem Runge seine \u201eChemischen Wappen\u201c auf Flie\u00dfpapier nicht nur aus Farbstoffgemischen mit unterschiedlichen L\u00f6semitteln entwickelte und den Einfluss der Solvents auf die Bildung der Farbmuster beobachtete, sondern in gleicher Weise auch chemische Reagenzien auf Stoffe einwirken lie\u00df, konnte er beim Vergleich mit unbekannten Stoffen bereits R\u00fcckschl\u00fcsse auf deren Zusammensetzung ziehen. Von daher k\u00f6nnen Runges \u201eChemische Wappen\u201c auch als Vorl\u00e4ufer der Ringchromatographie angesehen werden, eine heute nur noch wenig gebr\u00e4uchliche Variante der Papierchromatographie.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zu den Ersten, die den Mechanismus dieses Trenn-Effekts untersuchten, z\u00e4hlten im Jahre 1861 der deutsch-schweizerische Chemiker und Physiker Christian Friedrich Sch\u00f6nbein (1791 \u2013 1868) und sein um viele Jahre j\u00fcngerer Kollege, der schweizer Chemiker Christoph Friedrich Goppelsroeder (1837 \u2013 1919). Sie beobachteten die Diffusion von w\u00e4sserigen Farbstoffl\u00f6sungen in Papier und anderen saugf\u00e4higen Materialien und f\u00fchrten Unterschiede in den Wanderungsgeschwindigkeiten auf die Kapillarwirkung zur\u00fcck.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Von_der_Farb-Schrift_zur_Aufreinigung_von_Naturstoffen_Die_erste_Chromatographie-Saeule\"><\/span>Von der Farb-Schrift zur Aufreinigung von Naturstoffen: Die erste Chromatographie-S\u00e4ule<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Chromatographie als taugliches Verfahren zur Auftrennung von Stoffen beginnt erst mit den Arbeiten des in Italien geborenen, russischen Botanikers Michail Semjonowitch Tswett (1872 \u2013 1919), der im Jahr 1901 eine Methode beschrieb, um pflanzliche Farbstoffe voneinander zu trennen.<\/p>\n<div class=\"box note  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tDazu verwendete er ein mit feingemahlenem Calciumcarbonat gef\u00fclltes, senkrecht stehendes Glasrohr als station\u00e4re, feste Phase \u2013 die erste <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/fluessig-chromatographie-saeulen-fuer-hplc-und-mplc\">Chromatographie-S\u00e4ule<\/a>. Er eluierte den am oberen S\u00e4ulenende aufgebrachten Farbstoffextrakt aus Bl\u00e4ttern mit einem L\u00f6sungsmittelgemisch aus Petrolether und Ethanol.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dabei wandert das hydrophile, gr\u00fcne Chlorophyll langsamer durch die Carbonatschicht als die weniger hydrophilen, gelb-orange gef\u00e4rbten Carotinoide, sodass sich die Farbstoffe an unterschiedlichen Stellen der S\u00e4ule anreicherten. Damit war Tswett als erstem die Auftrennung von nat\u00fcrlichen Farbstoffen gelungen.<\/p>\n<p>\u00a0<a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/fluessig-chromatographie-saeulen-fuer-hplc-und-mplc\/mitteldruck-fluessig-chromatographie-saeule-fuer-analytische-und-praeparative-trennung\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8829 size-full\" title=\"Mitteldruck-Fl\u00fcssig-Chromatographie-S\u00e4ule f\u00fcr analytische und pr\u00e4parative Trennung\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/mitteldruck-fluessig-chromatographie.jpg\" alt=\"Mitteldruck-Fl\u00fcssig-Chromatographie-S\u00e4ule f\u00fcr analytische und pr\u00e4parative Trennung\" width=\"300\" height=\"203\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/mitteldruck-fluessig-chromatographie.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/mitteldruck-fluessig-chromatographie-110x75.jpg 110w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> \u00a0 <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/fluessig-chromatographie-saeulen-fuer-hplc-und-mplc\/chromatographie-saeule\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8828 size-full\" title=\"Chromatographie-S\u00e4ule \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/chromatographie-saeule1-2.jpg\" alt=\"Chromatographie-S\u00e4ule \" width=\"282\" height=\"196\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/chromatographie-saeule1-2.jpg 282w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/chromatographie-saeule1-2-110x75.jpg 110w\" sizes=\"(max-width: 282px) 100vw, 282px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Da Tswett im Russischen \u201eFarbe\u201c bedeutet, hat er sich mit der von ihm 1906 aus dem Griechischen hergeleiteten Wortsch\u00f6pfung \u201eChromatographie\u201d, die frei am besten mit \u201efarbig schreiben\u201c \u00fcbersetzt werden kann (griech.: \u03c7\u03c1\u03bf\u03bc\u03b1 = Farbe und \u03b3\u03c1\u03b1\u03c6\u03b5\u03b9\u03bd = schreiben), ein bleibendes Denkmal gesetzt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Vorerst jedoch blieb die Tswett\u2018sche \u201eChromatographische Adsorptionsanalyse\u201c, wie er sie selbst nannte, weitgehend unbekannt, da er ausschlie\u00dflich auf Russisch publiziert hatte. Auch die Wirkmechanismen f\u00fcr die Stofftrennung waren l\u00e4ngst noch nicht gekl\u00e4rt. So versuchte dann auch der deutsch-j\u00fcdische Biochemiker Richard Willst\u00e4tter (1872 \u2013 1942) am Kaiser-Wilhelm-Institut f\u00fcr Chemie in Berlin Anfang des 20. Jahrhunderts vergebens, Chlorophyll aus Pflanzenextrakten zu isolieren. Stattdessen fand er in der Papier-Chromatographie \u2013 der Chromatographie, die saugf\u00e4higes Papier als feste Phase nutzt \u2013 ein Trennverfahren, mit dem er erfolgreicher war und ihm half, die chemische Summenformel des Chlorophylls zu ermitteln. Daf\u00fcr erhielt er im Jahr 1915 den Nobelpreis f\u00fcr Chemie.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die von Tswett beschriebene S\u00e4ulenchromatographie fand erst in den 1930er Jahren gr\u00f6\u00dfere Verbreitung, nachdem sie vor allem von den deutschen Biochemikern Edgar Lederer (1908 \u2013 1988) und Richard Kuhn (1900 \u2013 1967) in Heidelberg zu einer handhabbaren Labormethode weiter entwickelt worden war.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_Chromatographie_wird_zum_Standard_in_verschiedenen_Fachgebieten\"><\/span>Die Chromatographie wird zum Standard in verschiedenen Fachgebieten<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Den endg\u00fcltigen Durchbruch der Chromatographie brachte das Verst\u00e4ndnis des Mechanismus der Auftrennung durch die Arbeiten der beiden britischen Chemiker Archer John Porter Martin (1910 \u2013 2002) und Richard Laurence Millington Synge (1914 \u2013 1994) in den 1940er Jahren. Durch R\u00fcckgriff auf Erfahrungen bei der Fl\u00fcssig-Extraktion fanden sie heraus, dass die chromatographische Auftrennung durch die unterschiedliche relative Verteilung der Stoffe zwischen station\u00e4rer und mobiler Phase erfolgt.<\/p>\n<div class=\"box success  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tEs muss also gar keine spezifische Anbindung an die station\u00e4re Phase stattfinden, sondern ein vielfach wiederholter Zyklus von Absorption und Desorption an hydrophilen und hydrophoben Phasen. Die so entwickelte Verteilungs-Chromatographie erm\u00f6glichte neue Anwendungen.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Sie wurde schon bald eingesetzt, um die Sequenzen von Peptiden zu entschl\u00fcsseln und so einen der Grundsteine der modernen <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/separationstechnik-biochemie\/\">Biochemie und Molekularbiologie<\/a> zu legen.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Groessenausschluss-Chromatographie\"><\/span>Gr\u00f6\u00dfenausschluss-Chromatographie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Gr\u00f6\u00dfenausschluss-Chromatographie, die je nach L\u00f6sungsmittel auch als <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/gelpermeationschromatographie-polymeranalytik\/\">Gel-Permeations-Chromatographie<\/a> oder Gel-Filtrations-Chromatographie bezeichnet wird, beruht, wie der Name besagt, auf einem Trennmechanismus nach Molek\u00fclgr\u00f6\u00dfe.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8809\" aria-describedby=\"caption-attachment-8809\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8809 size-full\" title=\"Schematische Darstellung der Papier-Chromatographie\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Chromatography_tank.svg_.jpg\" alt=\"Schematische Darstellung der Papier-Chromatographie\" width=\"450\" height=\"493\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Chromatography_tank.svg_.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Chromatography_tank.svg_-274x300.jpg 274w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8809\" class=\"wp-caption-text\"><center>Schematische Darstellung der Papier-Chromatographie (1: Deckel, 2: Papier als station\u00e4re Phase, 3: L\u00f6sungsmittelfront, 4: L\u00f6sungsmittel)<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Analyten werden nach ihrer Gr\u00f6\u00dfe getrennt, indem sie ein por\u00f6ses Gel durchlaufen m\u00fcssen. Kleine Molek\u00fcle k\u00f6nnen leichter in die Gelpartikel eindringen, wodurch sie einen l\u00e4ngeren Weg zur\u00fccklegen m\u00fcssen und sp\u00e4ter eluiert werden als gr\u00f6\u00dfere. Daher ist diese Methode f\u00fcr die Analytik von <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\">Kunststoffen<\/a>, bei der sich Stoffe eher durch Gr\u00f6\u00dfe als durch ihre Chemie voneinander unterscheiden, besonders geeignet.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Hochleistungsfluessig-Chomatographie\"><\/span>Hochleistungsfl\u00fcssig-Chomatographie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">F\u00fcr gro\u00dfe Molek\u00fcle, wie sie in der in der Bio- und Naturstoffchemie vorkommen, kam eine andere Weiterentwicklung der Verteilungschromatographie zum Einsatz: Die <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/hplc-biochemische-forschung\/\">Hochdruck-Fl\u00fcssigkeits-Chromatographie (HPLC)<\/a>, bei der das Trennverfahren beschleunigt wird. Ma\u00dfgeblich daf\u00fcr sind der hohe Druck bis 400 bar und der Einsatz sehr kleiner Partikel als station\u00e4re Phase, die eine hohe Oberfl\u00e4che bieten.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">F\u00fcr die HPLC ben\u00f6tigte Peripherie muss ebenso hohen Anspr\u00fcchen an die Druckbest\u00e4ndigkeit und chemische Inertheit gen\u00fcgen. So kommen als <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\">Schlauchleitungen<\/a> besonders druckbest\u00e4ndige <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/peek-schlaeuche\">PEEK-Schl\u00e4uche<\/a> oder <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-rohre-und-kapillare-aus-metall\/titan-und-edelstahlkapillare\">Titan- und Edelstahlkapillaren<\/a> zum Einsatz, die mit Hilfe von <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-kunststoff\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc\">Kapillar-Verbindern<\/a> untereinander verbunden werden und den Anschluss an S\u00e4ulen, Detektoren und andere Ger\u00e4te erlauben.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/peek-schlaeuche\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8817 size-full\" title=\"PEEK-Hochdruck-Kapillarschlauch - unifarbig \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/peek-hochdruck-kapillarschlauch.jpg\" alt=\"PEEK-Hochdruck-Kapillarschlauch - unifarbig \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/peek-hochdruck-kapillarschlauch.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a>\u00a0 <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-kunststoff\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc\/hochdruck-gerader-kapillar-verbinder-aus-peek\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8818 size-full\" title=\"Hochdruck-Gerader-Kapillar-Verbinder aus PEEK \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc-hochdruck.jpg\" alt=\"Hochdruck-Gerader-Kapillar-Verbinder aus PEEK \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc-hochdruck.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc-hochdruck-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Hochdruck-Technik, die der S\u00e4ulenchromatographie zu h\u00f6herer Leistung verhilft, ist aber nicht nur f\u00fcr die Auftrennung nach Hydrophobizit\u00e4t anwendbar, sondern hilft auch bei der Trennung nach anderen Molek\u00fcl-Eigenschaften wie Gr\u00f6\u00dfe, Ladung, oder Affinit\u00e4t zu einem bestimmten.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Duennschischt-Chromatographie\"><\/span>D\u00fcnnschischt-Chromatographie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Papierchromatographie von Willst\u00e4tter wurde durch eine weitere, leistungsf\u00e4hige Methode abgel\u00f6st: die D\u00fcnnschicht-Chromatographie. Das auf Arbeiten der beiden weitgehend unbekannt gebliebenen Russen N. A. Izmailov und M. S. Shraiber beruhende Verfahren aus dem Jahre 1938 wurde Anfang der 1960er Jahre von dem deutschen Chemiker und Pharmazeuten Egon Peter Gustav Stahl (1924 \u2013 1986) in Zusammenarbeit mit den Firmen Merck (Darmstadt) und Degussa (Heidelberg) als ein nahezu universelles, analytisches Trennverfahren samt notwendiger technischer Ausr\u00fcstung f\u00fcr nichtfl\u00fcchtige Stoffe etabliert.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die D\u00fcnnschicht-Chromatographie ist technisch eine einfach und schnell durchf\u00fchrbare Methode. Statt Papier werden als station\u00e4re Phase vorzugsweise Silicagele verwendet, aber auch Aluminiumoxide und modifizierte Cellulosen. Die station\u00e4re Phase wird in einer d\u00fcnnen Lage mit einem inerten Haft- und Bindemittel, wie Gips, auf einem flachen Tr\u00e4ger, meist eine Glasplatte, aufgetragen und danach getrocknet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Proben werden, wie auch bei der Papierchromatographie, auf die trockene, feste Phase aufgetragen und die Platte sodann deutlich unterhalb der Auftragstelle senkrecht in einem geschlossenen Trog in das Elutionsmittel eingetaucht. Die Kapillarkr\u00e4fte bewirken das Aufsteigen des Elutionsmittels in die feste Phase und damit die Auftrennung der Stoffe entsprechend ihres unterschiedlichen Adsorptions-Desorptionsverhaltens gegen\u00fcber der festen Phase.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Gaschromatographie\"><\/span>Gaschromatographie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Basierend auf der Verteilungs-Chromatographie setzten die deutsche Physiko-Chemikerin Erika Cremer (1900 \u2013 1996) und ihr Doktorand Fritz Prior (1921 \u2013 1996) Ende der 1940er Jahre Gase, wie Helium oder Stickstoff, als mobile Phase statt einer Fl\u00fcssigkeit ein und als station\u00e4re Phase eine hochsiedende, viskose Fl\u00fcssigkeit auf por\u00f6sem, inerten Tr\u00e4germaterial, wie Silikon\u00f6le auf Kieselgel. Ihre fundamentalen Arbeiten m\u00fcndeten in ein neuartiges S\u00e4ulen-Trennverfahren f\u00fcr gasf\u00f6rmige und unzersetzt verdampfbare Stoffe, die Gas-Chromatographie.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-rohre-und-kapillare-aus-metall\/titan-und-edelstahlkapillare\/edelstahl-kapillare-1.4301\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8820 size-full\" title=\"Edelstahl-Kapillare 1.4301 \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/edelstahl-kapillare1.jpg\" alt=\"Edelstahl-Kapillare 1.4301 \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/edelstahl-kapillare1.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/edelstahl-kapillare1-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a>\u00a0 <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-metall\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc\/hohlschraube-aus-edelstahl-1.4571\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8821 size-full\" title=\"Hohlschraube aus Edelstahl 1.4571\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/hohlschraube-aus-edelstahl.jpg\" alt=\"Hohlschraube aus Edelstahl 1.4571\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/hohlschraube-aus-edelstahl.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/hohlschraube-aus-edelstahl-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ihre technische Weiterentwicklung zu einem leistungsf\u00e4higen Laborverfahren ist vor allem mit den Namen der britischen Chemiker Archer John Porter Martin (1910 \u2013 2002) und Anthony Trafford James (1922 \u2013 2006) eng verbunden. Zeitgleich wurden in den 1950er Jahren auch dazu kompatible Detektoren, wie der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeits-Detektor, der Flammen-Ionisations-Detektor, der Elektronen-Einfang-Detektor und schlie\u00dflich auch massenspektrometrische Detektoren entwickelt, was zu der Verbreitung der Gaschromatographie als analytische und mikro-pr\u00e4parative Standardmethode entscheidend beitrug.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Ionenaustausch-Chromatographie\"><\/span>Ionenaustausch-Chromatographie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Ionenaustausch- oder Ionen-Chromatographie trennt geladene Molek\u00fcle, einschlie\u00dflich Nukleins\u00e4uren und Proteine, nach ihrem isoelektrischen Punkt. Je nach Ladung der zu trennenden Substanzen unterscheidet man zwischen Anionen- und Kationen-Austausch-Chromatographie. Das Prinzip beruht darauf, dass zu trennende Molek\u00fcle ionisch an eine entgegengesetzt geladene mobile Phase binden und dann durch die Gegenionen aus dem Elutionsmittel bei einem passendem pH oder passender Ionenst\u00e4rke wieder eluiert werden &#8211; also ein <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/ionenaustauscher-membranen\">Ionenaustausch<\/a> stattfindet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei der Anionen-Austausch-Chromatographie binden negativ geladene Molek\u00fcle, wie etwa Nucleins\u00e4uren oder Proteine ionisch an eine positiv geladene mobile Phase, zum Beispiel an einem Diethyl-Aminoethyl-Harz, w\u00e4hrend bei der Kationen-Austausch-Chromatographie positiv geladene Ionen, wie etwa Metall-Kationen, an eine negativ geladene mobile Phase binden. Eine der ersten Anwendungen dieser Methode war in den 1940er Jahren die Auftrennung der wegen ihrer chemischen \u00c4hnlichkeit nur schwer zu unterscheidenden Selten-Erdmetalle. Die Ionenaustausch-Chromatographie wird auch heute noch f\u00fcr die Gewinnung reiner Seltener Erdmetalle eingesetzt, die f\u00fcr die gesamte Mikroelektronik unentbehrliche Grundstoffe sind.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Affinitaets-Chromatographie\"><\/span>Affinit\u00e4ts-Chromatographie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Breite Anwendung in den Biowissenschaften findet die Affinit\u00e4ts-Chromatographie, die in den 1960er Jahren von dem spanisch-amerikanischen Pharmakologen Pedro Martin Cuatrecasas (1936 \u2013 ) und dem israelischen Biochemiker Meir Wilchek (1935 \u2013 ) entwickelt wurde. Sie beruht auf den Wechselwirkungen von Biomolek\u00fclen mit ihren Liganden, wie etwa zwischen Enzym und Substrat oder zwischen Antik\u00f6rper und Antigen. Das Biomolek\u00fcl bindet an seinen immobilisierten Liganden und wird durch gezielte \u00c4nderung von Bedingungen wie pH-Wert, Salzkonzentration oder Zugabe von kompetierenden Liganden wieder eluiert.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8811\" aria-describedby=\"caption-attachment-8811\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8811 size-full\" title=\"Hochdruckschl\u00e4uche an der Pumpe eines HPLC Systems \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/hochdruckschlaeuche-an-der-pumpe.jpg\" alt=\"Hochdruckschl\u00e4uche an der Pumpe eines HPLC Systems \" width=\"450\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/hochdruckschlaeuche-an-der-pumpe.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/hochdruckschlaeuche-an-der-pumpe-300x200.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8811\" class=\"wp-caption-text\"><center>Hochdruckschl\u00e4uche an der Pumpe eines HPLC Systems<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Diese Methode wird auch oft zur Aufreinigung von genetisch markierten Proteinen verwendet, die an einem \u201etag\u201c (engl.: tag = Markierung), wie etwa Histidin- oder Glutathion-S-Transferase gebunden sind, der die Wechselwirkung mit einer spezifischen festen Phase erm\u00f6glicht. Mit der Affinit\u00e4tschromatographie ist die sehr spezifische Aufreinigung von Biomolek\u00fclen in komplexen Stoffgemischen m\u00f6glich. Da sie auch f\u00fcr die Aufreinigung von Impfstoffen verwendet wird, haben die meisten von uns wohl schon mal von der Leistungsf\u00e4higkeit dieser Technik im direkten Kontakt profitiert.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Ferdinand_Runges_Vermaechtnis_heute\"><\/span>Ferdinand Runges Verm\u00e4chtnis heute<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Vor \u00fcber 150 Jahren pr\u00e4sentierte Ferdinand Runge seine chemischen Wappen und selbstst\u00e4ndig gewachsenen Bilder der \u00d6ffentlichkeit, deren Entstehen er mit chemischen Wechselwirkungen erkl\u00e4rte. Dass er damit am Anfang einer st\u00fcrmischen Entwicklung der Stofftrennungen stand, wird ihm wohl kaum bewusst geworden sein.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Aber nachfolgende Wissenschaftler-Generationen griffen seine grundlegenden Gedanken auf, entwickelten sie weiter und so zeigt sich die Chromatographie heutzutage in vielen technisch ausgereiften Varianten zur Trennung von Stoffen sowohl im Mikro-Ma\u00dfstab zur Analyse von Stoffgemischen als auch im Makro-Ma\u00dfstab zur Reindarstellung von Stoffen. Ohne den Einsatz dieser modernen chromatographischen Trenn- und Reinigungsverfahren m\u00fcssten wir auf manches Liebgewonnene oder auch Lebensnotwendige verzichten, es g\u00e4be weder Handys noch spezifische Impf- und Arzneistoffe \u2013 und vieles andere wohl auch nicht.<\/p>\n<pre><strong>Bild-Quellen: <\/strong>\r\nBeitragsbild | \u00a9 sinhyu \u2013 stock.adobe.com\r\nMessung des pH-Werts | \u00a9 Kim \u2013 stock.adobe.com\r\nSchematische Darstellung der Papier-Chromatographie | \u00a9 Theresa Knott, CC BY-SA 3.0 &lt;https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/3.0&gt;, via Wikimedia Commons\r\nHochdruckschl\u00e4uche an der Pumpe eines HPLC Systems | \u00a9 vladim_ka \u2013 \u00a0stock.adobe.com<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wo die Geschichte der Chromatographie anf\u00e4ngt, liegt im Dunkeln. 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Um 1900 beobachtete beispielsweise der amerikanische Geo-Chemiker David Talbot Day (1859 \u2013 1925), dass die Komponenten von Roh\u00f6l, &hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":10,"featured_media":8804,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[117,3],"tags":[1584,1574,580,1572,1581,1575,1582,1578,1576,1577,1580,1579,1583,753,1573],"class_list":["post-8801","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-alle-beitraege","category-chemietechnik-im-einsatz","tag-affinitaets-chromatographie","tag-chemische-wappen","tag-chromatographie","tag-chromatographie-saeule","tag-duennschischt-chromatographie","tag-ferdinand-runge","tag-gaschromatographie","tag-gel-filtrations-chromatographie","tag-gel-permeations-chromatographie","tag-groessenausschluss-chromatographie","tag-hochdruck-fluessigkeits-chromatographie-hplc","tag-hochleistungsfluessig-chomatographie","tag-ionenaustausch-chromatographie","tag-ph-messung","tag-saeure-basen-test"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v23.1 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Die Geschichte der Chromatographie \u00bb RCT Magazin<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Was ist Chromatographie und welche Verfahren werden heute eingesetzt? 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