Фракционирование на колонке хроматографическое

Одним из классов дифильных блок-сополимеров, которые были синтезированы и исследованы в последнее время, являются блок-сополимеры с гидрофильным полисахаридным блоком и гидрофобным полипептидным блоком. В таких сополимерах полисахаридный блок является углеводной а- или р-фракцией, экстрагированной из овомукоида при ферментативной деградации полипептидной цели этого гликопротеина с последующими фракционированием на хроматографической колонке и очисткой. а-Фракция, имеющая молекулярный вес 1850, содержит один остаток сиаловой кислоты на конце, 3 остатка маннозы и 7 остатков Ы-ацетилглюкозамина [69]. р-Фракция, имеющая молекулярный вес 3200, состоит из одного остатка галактозы на конце, 5 остатков маннозы и 10 остатков Ы-ацетилглюкозамина [69]. Эти два олигосахарида оканчиваются остатком аспарагина, что позволяет синтезировать блок-сополимеры с гидрофобным полипептидным блоком как вторым блоком сополимера [70]. [c.248]

Рис. 32. Интегральная (а) и дифференциальная (6) кривые МВР полистирола 1 — метод фракционирования на хроматографической колонке 3 — метод осаждения.

Каждая стадия фракционирования не дает идеального разделения. Следовательно, для получения довольно узких фракций необходимо прибегать к повторным фракционированиям или вести процесс фракционирования непрерывно. В типичном фракционировании на хроматографической колонке [71] смесь растворителя и осадителя с непрерывно возрастающей долей растворителя пропускается через колонку, заполненную твердой насадкой с нанесенным на ней в виде геля фракционируемым полимером. По всей длине колонки устанав.пивается и поддерживается градиент температуры, наибольшая температура при этом имеет место в верхней части колонки. В процессе прохождения смеси растворителя с осадителем через колонку сверху вниз происходит непрерывное растворение части полимера (главным образом низкомолекулярных фракций) на шариках насадки и осаждение части полимера (в основном высокомолекулярных фракций) на них. Такой процесс эквивалентен серии последовательных растворений и осаждений. Поэтому фракции, полученные из раствора и выходящие из нижней части колонки, обладают значительно менее широкими распределениями по молекулярным весам по сравнению с фракциями, образующимися при осаждении или растворении в одну стадию. [c.38]

Предварительное фракционирование по молекулярным весам дает большой эффект при последующем фракционировании на хроматографических колонках [24]. Так, если смесь должна быть фракционирована в широком диапазоне молекулярно-весового распределения, то применение гель-хроматографии малоэффективно, так как для достижения нужной степени разделения индивидуальных компонентов раствор должен быть пропущен через ряд колонок. Но если исходную смесь предварительно разделить с помощью ультрафильтрации на несколько фракций, то дальнейшее фракционирование на хроматографических колонках не представляет труда. При этом разделение будет проведено не только быстрее, но и качественней. Более того, ультрафильтрацией растворов, вытекающих из колонок, можно получить концентраты с еще большей степенью разделения. [c.16]

Для элюции адсорбированных белков с колонки используют солевые растворы, имеющие различные концентрации и значения pH. Если изменение концентрации солевого раствора осуществляется в процессе снятия белков с одной и той же колонки, такую элюцию называют градиентной. Элюат собирают небольшими порциями (по несколько миллилитров) в отдельные пробирки при помощи специальной установки—коллектора (сборщика) фракций. Таких проб в процессе фракционирования белков на колонке хроматографическим методом получают обычно несколько сотен. В результате проведения цветной реакции на белок или путем измерения поглощения каждого раствора в ультрафиолетовой области спектра устанавливают содержание белка в каждой пробе. По этим данным строят кривую, из рассмотрения которой становится ясным, сколько фракций белка содержится в элюате и в какой серии пробирок находится каждая фракция. Одноименные пробы объединяют и из полученного раствора выделяют чистый белок. [c.30]

Среди лабораторных методов очистки, фракционирования и анализа структуры белков, нуклеиновых кислот и их компонентов совокупность различных хроматографических методов занимает центральное место. Ни один другой метод не может сравниться с хроматографией по широте количественного диапазона. Начиная от препаративных колонок объемом в несколько литров, на которых можно вести фракционирование граммовых количеств препарата на первых этапах выделения фермента, через разделение близких по своей природе компонентов очищенной смеси веществ, количество которых измеряется миллиграммами или долями миллиграмма, этот диапазон простирается до микроанализа аминокислотного состава белка, когда на колонку вносят сотые доли микрограмма исходного гидролизата. Вне конкуренции остается и разнообразие физико-химических параметров, по которым может осуществляться хроматографическое фракционирование молекулярные размеры, вторичная или третичная структура биополимеров, растворимость, адсорбционные характеристики молекул, степень их гидрофоб-ности, электрический заряд и, наконец, биологическое сродство к другим молекулам. [c.3]

Естественно, что фракционирование по столь широкому кругу параметров реализуется путем использования достаточно разнообразных методических подходов и аппаратуры. Тем не менее, одна принципиальная особенность остается неизменной для всех этих подходов, что и позволяет объединит ) их в одну категорию хроматографических методов. В любом из них можно обнаружить двухфазную систему, в которой одна фаза неподвижна, а другая перемещается относительно нее с некоторой скоростью в одном определенном направлении. Неподвижная фаза остается неизменной, заполняя полость трубки (хроматографической колонки ) или фиксируясь на поверхности стеклянной или пластиковой пластинки иногда ее основу образует фильтровальная бумага или пленка ацетилцеллюлозы. Подвижная фаза непрерывно обновляется, поступая в систему с одного ее конца и покидая с другого. Молекулы компонентов исходной смеси веществ распределяются между двумя фазами в соответствии со степенями своего сродства к ним. На каждом участке неподвижной фазы это распределение стремится к состоянию динамического равновесия, которое непрерывно нарушается вследствие перемещения подвижной фазы. В результате постоянно идущего перераспределения молекул вещества между фазами они мигрируют в направлении течения подвижной фазы. Скорость такой миграции тем меньше, чем больше сродство молекул к неподвижной фазе. Распределение между фазами происходит независимо для каждого компонента смесн веществ. Еслп соотношения сродства к двум фазам у молекул разных компонентов смеси не одина- [c.3]

Различие степени доступности объема неподвижной фазы для молекул различных компонентов исходной смеси веществ является фактором, определяющим возможность их фракционирования. Очевидно, что оно будет происходить по размерам молекул. Если в составе смеси имеются очень крупные молекулы, вовсе не проникающие внутрь гранул, то они будут выходить из колонки или достигать края хроматографической пластины вместе с передним фронтом подвижной фазы ( фронтом элюции ). В то же время мелкие молекулы, свободно диффундирующие внутрь гранул, часть времени будут находиться в неподвижной фазе. Статистически эта часть времени одинакова для всех молекул такого размера и зависит от соотношения объемов жидкости в неподвижной и подвижной фазах. Таким образом, все мелкие молекулы достигнут конца хроматографического пути более или менее одновременно и заведомо позднее, чем крупные. Молекулы промежуточных размеров, для которых из-за разброса значений эффективных диаметров пор внутри гранул неподвижной фазы доступна только часть ее объема, должны, очевидно, перемещаться вдоль колонки или пластины с промежуточной скоростью. [c.7]

Практически хроматографическому фракционированию подвергается отнюдь не бесконечно малое количество вещества, и оно соответственно должно занимать изначально некоторый объем на старте своего движения. Далее будет показано, что в ходе хроматографической миграции каждое индивидуальное вещество перемещается в направляющей системе в ограниченном (постепенно изменяющемся) объеме. Эти объемы и соответствующие им участки длины колонки, равно как пятна и полосы на хроматографической пластинке, будем ниже именовать хроматографическими зонами, или просто зонами. С рассмотрения ситуации внутри такой зоны и целесообразно начать анализ хроматографического процесса. [c.15]

В проведенном теоретическом рассмотрении было сделано предположение, что исходная зона имеет очень малую (точнее, бесконечно малую) ширину. На самом деле это не так начальная зона имеет форму прямоугольника, который, очевидно, не может скачком превратиться в колоколообразную кривую распределения Гаусса. Вначале расширение зоны идет за счет размывания ее переднего и заднего фронтов (рис. 8). Можно доказать, что профиль каждого фронта может быть описан соответствующей половиной кривой Гаусса. Практически в большинстве случаев аналитического фракционирования хроматографические пики за время прохождения по колонке, расплываясь, успевают принять колоколообразную форму распределения Гаусса, поэтому сделанные выше качественные выводы относительно выбора скорости элюции и диаметра гранул сохраняют свою силу и для реального хроматографического процесса. [c.31]

Если многоточечные контакты белков с обменником и удается разорвать при значительном увеличении концентрации соли, эта ситуация все равно оказывается неблагоприятной для хроматографического фракционирования. При повышении солевой концентрации среднее число связей, удерживающих белок на обменнике, постепенно уменьшается, но до тех пор, пока сохраняется (в среднем) хотя бы одна связь, белок остается неподвижным. Затем незначительного увеличения концентрации соли оказывается достаточно для того, чтобы белок снялся с обменника. При этом условия для нового связывания белка могут оказаться столь неблагоприятными, что он, вместо того чтобы, покинув исходную зону, сорбироваться ниже по длине колонки (как это должно быть в истинно хроматографическом процессе), будет двигаться вместе с элюентом и быстро покинет колонку. Процесс сорбции—десорбции окажется зависящим от малого изменения большой величины (концентрации соли), а это, как известно, очень невыгодно для любого регулируемого процесса. [c.261]

Скорость элюции, используемая в ионнообменной хроматографии на колонках низкого давления, варьирует в широких пределах от 50—100 мл/см -ч при фракционировании аминокислот, нуклеотидов и других низкомолекулярных соединений до 2—5 мл/см -ч для крупных белков. Ее приходится подбирать эмпирически. Признаком существенного превышения оптимальной скорости элюции служит асимметрия хроматографических пиков — растягивание их заднего фронта. [c.294]

На практике нередко возникает такая ситуация, когда уже готовая колонка с аффинным сорбентом оказывается загруженной лишь на малую долю своей эффективной емкости. Весь препарат в этом случае сорбируется в верхнем тонком слое сорбента. Для динамического хроматографического фракционирования это хорошо, но в обычном варианте статической аффинной хроматографии такая ситуация невыгодна уже тем, что в процессе элюции, продвигаясь по всей длине колонки, полоса очищенного вещества будет расширяться хотя бы за счет продольной диффузии в элюенте. Проблема легко разрешается — перед началом элюции снабженную адаптором колонку следует перевернуть и элюировать обратным током жидкости. [c.403]

Не считая настоящего фракционирования на колонке, все другие аспекты этого метода, в том числе введение образца, разделение, детектирование, обработка данных и возможность сбора образца, такие же, как и при обычном хроматографическом фракционировании. ФТП можно с успехом использовать для разделения макромолекул с широким набором молекулярных весов (от 10 до 10 2, что соответствует размеру частиц от 10 до 1 мкм). [c.89]

Детальное обсуждение достоинств различных методов, используемых для фракционирования полимеров, выходит за рамки данной книги. Большинство этих методов достаточно сложно и требует длительного времени, причем число получаемых при разделении фракций в значительной степени зависит от продолжительности фракционирования. Следует различать препаративное фракционирование, когда осу-щ,ествляется разделение полимера на фракции с последующим определением молекулярной массы каждой фракции, и аналитическое фракционирование, при котором определяется молекулярно-массовое распределение без выделения каждой отдельной фракции. В первой группе методов следует упомянуть новую быструю методику фракционирования с помощью гель-проникающей хроматографии. В этом методе разделения используется хроматографическая колонка, в которой в качестве стационарной фазы применяют пористый набухший полимер сетчатого строения. По мере прохождения полимерного раствора по колонке молекулы полимера диффундируют через гель в соответствии с их размерами. Молекулы небольшой длины глубоко проникают в гель, и, следовательно, для их прохождения через колонку тре- [c.239]

Выбор хроматографической колонки. Используемые для хроматографии колонки должны иметь определенную конструкцию. Независимо от типа колонки холостое пространство у ее дна должно быть минимальным. Если объем холостого пространства довольно большой, может происходить смешивание уже разделенных фракций, что будет снижать эффективность фракционирования. Необходимо следить за тем, чтобы частицы геля не забивали поры в расположенной на дне колонки поддерживающей пористой пластинке из стекла или металла. Для этого на пористую пластинку кладут [c.224]

Поскольку каждый раз приходится учитывать множество различных факторов, простых и универсальных правил не существует. Действительно, опыт показывает, что приготовление хорошей хроматографической колонки—это почти искусство, требующее трудоемких и кропотливых экспериментов. Если 7 из 10 колонок для]раз-деления полярных веществ оказываются хорошими (имеют от 1200 до 1500 теоретических тарелок на метр, обладают удовлетворительной механической и химической устойчивостью, а при фракционировании образцов в них отсутствуют хвосты ), то можно быть довольным таким результатом. Подробный обзор простых технических операций приготовления колонок сделан Баро [3]. Жидкие фазы, использованные до настоящего времени для аминокислотного анализа, перечислены в табл. 13. [c.306]

В качестве стационарной фазы в ИОХ можно использовать любые ионообменные смолы (см. п. 3.2.2). На практике насадками хроматографических колонок чаще всего служат специально синтезированные и предварительно фракционированные по размерам ионообменные смолы для хроматографии (см. табл. 3.22-3.26). Иониты со слабокислотными, слабоосновными и хелатообразующими функциональными группами применяют для решения частных задач, в основном связанных с предварительным избирательным концентрированием отдельных компонентов из большого объема раствора. Неорганические ионообменники природного и синтетического происхождения не дали значимого толчка в развитии метода, найдя сравнительно ограниченное применение для селективного выделения отдельных компонентов или группового концентрирования [71, 72]. Основной причиной этого является плохая воспроизводимость результатов и замедленность кинетики ионного обмена. Учитывая, что для насадок хроматографических колонок важное значение имеет не только природа сорбентов, но и степень их дисперсности, налажен выпуск специальных ионообменных смол для хроматографии (табл. 3.66). [c.202]

Проблема анализа распределения компонентов остатков по размерам приобрела большое значение сравнительно недавно и в основном связана с развитием процессов их каталитического гидрооблагораживашм. Возможность получать какие-то определенные результаты появилась после разработки метода гель-хроматографического разделения. Метод этот — гель-проникающая хроматография (ГПХ) — впервые нашел широкое применение в биохимии и химии полимеров [31]. При ГПХ разделение органических веществ осуществляется совсем на иных принципах, чем при других хроматографических методах. Принцип метода заключается в том, что во время прохождения раствора исследуемого вещества через колонку, заполненную частицами твердого геля, происходит разделение молекул этого вещества за счет различной способности их проникать в поры геля. Поры в частице геля имеют различный размер. Молекулы образца также различаются по величине. Некоторые молекулы слшиком велики, чтобы войти даже в самые крупные поры, и исключаются из частицы геля. Поэтому они двигаются через слой геля между его частицами и первыми выходят из колонки. Другие молекулы так малы, что входят во все поры геля, полностью проникая в частицу. Эти соединения задерживаются в наибольшей степени и появляются на хроматограмме последними. Молекулы промежуточных размеров могут входить только в некоторые поры и двигаются по колонке со средней скоростью. При разделении смеси с ширркой областью молекулярных масс используют набор гелей с разными пределами исключения. Это позволяет расширить область фракционирования колонки. Использование различных гелей дает эффект только при последовательном соединении колонок с разными гелями. При разделении соединений, мало различающихся по размеру, используют гели с узкой областью [c.36]

Лучшим методом анализа аминокислотного состава белковых гидролизатов является хроматографическое фракционирование на колонках из крахмала (Мур и Штейн , 1948) или при помощи ионообменных смол (Мур и Штейн, 1951). Количественное определение на ионообменных смолах с применением автоматической схемы (1958) делает возможным за несколько часов провести полный анализ смеси аминокислот, со,цержащей лишь 10 —10 моль каждого компонента. [c.656]

В стеклянный капилляр диаметром примерно 0,01 мм засасывается пробка в несколько миллиметров длиной. Длина пробки определяется измерительной лупой. Заполненный дозировочный капилляр подсоединяют с помощью силиконовой резины к капиллярной колонке и к вводу газа-носителя. Быстрым открыванием вентиля в линии газа-носнтеля подают пробу при одновременном испарении в начало хроматографической колонки. Существенным недостатком этого метода дозирования является то, что каждый раз с подачей пробы прерывается поток газа-носителя, а это вызывает искажение времени удерживания. Следуят также отметить, что при испарении в капилляре не исключено фракционирование. [c.343]

Выделяющийся этан очищают от примесей двуокиси углерода, паров метанола и метилацетата, этилена, водорода, ки.слорода и окиси углерода, пропуская его последааатеяьно через промывные склянки с 30%-ным раствором КОН, с дымящей серной кислотой, с концентрированной серной кислотой и снова с 30%-ным -раствором КОН. Затем газ сушат в колонках с твердым КОН и с пятиокисью фосфора. В дальнейшем газ сжижают, подвергают фракционированной ректификации (см. стр. 52), многократной Дистилляции, замораживанию и откачке трудно конденсирующихся газов (см. ст.р. 313) или очищают хроматографическими методами (см. стр. 59—76). Конечный чисгый продукт ранят в небольшом стальном баллоне. [c.315]

В этом варианте в колонку или па стартовую линию хроматографической пластинки наносят определенную порцию раствора исходной смеси веществ, а затем ведут элюцию раствором вещества, обладающего заведомо большим сродством к неподвижной фазе хроматографической системы, чем любой из компонентов смеси. Происходит вытеснение их пз неподвижной фазы, причем в первую очередь тех, которые обладают меньшнм сродством к сорбенту, а затем и всех остальных. Элюеит выталкивает все компоненты смеси впереди себя наподобие поршня. Так как они выходят в подвижную фазу концентрированными, то между ними также идет конкуренция за связь с неподвижной фазой. Компоненты, уступающие другим в силе сродства к этой фазе, оттесняются еще вперед, где сорбируются, но только до тех пор, пока их опять не вытеснят компоненты, обладающие большим сродством к сорбенту. В результате такого чередования сорбции и вытеснения компоненты смеси будут выходить из колонки один за другим в порядке возрастания силы их связи с неподвижной фазой. Ясно, что при этом зоны соседних компонентов будут соприкасаться или даже немного перекрываться друг с другом. Для аналитического фракционирования метод непригоден, но хорош для препаративного или полупромышленного разделения веществ, поскольку емкость колонки здесь используется очень эффективно. [c.12]

Неподвижная фаза при гель-фильтрации представлена жидкостью, находяш ейся внутри пористых, хорошо смачиваемых гранул, заполняющих хроматографическую колонку. Если на такую колонку подается растворенная в элюенте смесь молекул различных размеров, то крупные молекулы, неспособные проникнуть внутрь гранул, будут двигаться вдоль колонки вместе с подвижной фазой для них коэффициент распределения К = 0. В то же время наиболее мелкие молекулы, размеры которых заведомо меньше диаметра пор в гранулах, будут равномерно распределяться между подвижной и неподвижной фазами. Для них будет осуществляться хроматографический процесс с присущим ему замедлениехм миграции хроматографической зоны значение К прп этом близко к единице. Для молекул промежуточной величины благодаря статистическому распределению размеров пор окажется доступной только часть объема неподвижной фазы. Для них О < < 1, поэтому зона или зоны таких молекул будут мигрировать вдоль колонки быстрее, чем мелкие молекулы, но медленнее, чем крупные. В результате произойдет фракционирование исходной схмеси молекул на зоны в зависимости от их размеров. Зоны выходят из колонки в порядке убывания этих размеров (рис. 56). [c.109]

Можно было бы процитировать множество вариантов метода очпстки гибридных молекул от однонитевых исходных партнеров на колонках оксиапатита, однако с хроматографической точки аренпя они не представляют болыпого интереса. По существу, это всегда не истинно хроматографическое фракционирование, а простейший процесс разделения двух компонентов (однонитевых и двунитевых молекул НК), весьма существенно различающихся по прочности их сорбции на оксиапатите. [c.244]

После удаления посторонних примесей промывкой состав элюента можно изменить таким образом, чтобы ослабить силу всех биоспе-цпфичесних взаимодействий. Равновесия адсорбции, первоначально очень сильно сдвинутые в сторону образования комплексов, могут измениться таким образом, что фракционируемые вещества начинают мигрировать по колонке с различной скоростью, что характерно для процесса динамической хроматографии. Однако этот вариант (аффинное хроматографическое фракционирование родственных веществ) на практике встречается значительно реже, чем статический [c.339]

Что касается самого процесса ТСХ, то здесь можно усмотреть далеко идущую аналогию с жидкостной хроматографией на колонках. Неподвижную фазу образует н идкость, связанная со слоем фиксированного на подложке гранулированного сорбента, свойства и характеристики которого близки, а иногда даже идентичны таковым для материалов, используемых в качестве носителей неподвижной фазы в колоночной хроматографии. Здесь используются те же производные целлюлозы или силикагеля, к которым надо добавить только полоски ацетилцеллюлозы. Подвижную фазу образует жидкий элюент с аналогичными, рассмотренным ранее свойствами. Неизменной остается и сущность хроматографического процесса, базирующегося на равновесном распределении вещества между неподвижной и подвижной фазами. Как и в любом хроматографическом процессе (гель-фильтрация в тонком слое была рассмотрена в гл. 4), для целей хроматографического фракционирования это распределение должно быть сильно сдвинуто в пользу неподвижной фазы. Из всех вариантов хроматографпп для разделения компонентов белков и нуклеиновых кислот методом ТСХ (сами биополимеры очень редко выступают здесь в качестве объектов) практически пспользуют только два нормальнофазовую распределительную и ионообменную. [c.458]

Для препаративного фракционирования лигнинов использовали электродиализ, ступенчатое извлечение из древесины, ступенчатое осаждение из растворов, элюирование из хроматографических колонок, а для аналитического фракционирования - ультрацентрифугирование, турбиди-метрическое титрование и эксклюзионную жидкостную хроматографию. При изучении молекулярно-массовых характеристик препаратов лигнина привлекались практически все методы определения молекулярной массы полимеров. [c.413]

Эффективность гель-хроматографического фракционирования определяется не только природой геля, но и геометрией колонки. Полный внутренний объем пор геля Vi определяется количеством сухой смолы и ее способностью к набуханию, которая, в свою очередь, зависит от элюирующего растворителя. Общий объем геля Уг складывается из собственного объема гелевого скелета Vg, внутреннего объема пор геля и свободного объема Уо между частицами геля. Для макромолекул с молекулярной массой выше критической элюирующий объем Уе равен свободному объему Уо, поскольку макромолекулы такого размера не проникают в поры геля и проходят через колонку без задержки, что позволяет легко определить Уо- Молекулы, размер которых настолько мал, что они могут проникать во все поры, могут находиться как в любой [c.83]

Таким образом были получены три фракции, которые в дальнейшем разделяли хроматографическим фракционированием на колонке с магнезолом. При этом различные продукты окисления были идентифицированы двуразмерными хроматограммами с бутанолом—пиридином — водой (10 3 3) и бутанолом, насыщенным 2%-ным водным аммиаком в качестве подвижных раствррителей. [c.608]

Длина колонки, объем наносимого препарата. Вообще для группового разделения удобны короткие (20—30 см), а для фракционирования — более длинные (до 100 см) хроматографические колонки. При аналитической гель-хроматографии объем наносимого препарата должен быть небольшим, но все же не менее 0,02 объема геля. При препаративной гель-хроматографии стараются наносить тот максимальный объем образца, при котором еще достигается требуемая степень разделения. [c.225]

Для определения молекулярно-массового распределения полимеров хчеобходимо провести калибровку хроматографической колонки, т. е. получить зависимость удерживаемого объема от молекулярной массы. Для этого используют фракционированные полимерные образцы, молекулярные массы которых определены другими методами, или полидисперсный образец полимера с известным молекулярно-массовым распределением. [c.31]