Ионообменные смолы, применение для разделения аминокислот

Применение синтетических ионообменных смол для выделения и разделения аминокислот [240]. [c.218]

Для разделения и количественного определения аминокислот особенно эффективными оказались методы распределительной, адсорбционной и ионообменной хроматографии. Большое применение, в частности, получил метод Мура и Стейна, в котором исследуемый раствор пропускают через колонку, наполненную или крахмалом (твердый полярный адсорбент), или ионообменной смолой (сочетание адсорбции с ионным обменом), и затем связанные на колонке вещества вымывают с различной скоростью подходящими растворителями. Сбор и анализ отдельных фракций осуществляются при помощи автоматических приспособлений. Метод Мура и Стейна позволяет получить через 24 часа данные о полном аминокислотном составе образца белка, используя при этом только 2,5—3,5 мг белка. Для оценки эффективности и значения этого метода полезно напомнить, что старые и более грубые аналитические приемы требовали для получения данных о полном аминокислотном составе белка нескольких недель трудоемкой работы, связанной с расходованием десятков граммов белка. [c.35]

Ионообменные смолы нашли большое техническое применение. С введением в практику ионитов стало возможным проводить разделение близких в химическом отношении соединений, например разделять смеси аминокислот, алкалоидов и др. Кроме того легко осуществляется задача избирательного извлечения кислот или оснований из растворов их смесей. [c.500]

Применение хроматографии в геле крахмала и на ионообменных смолах для разделения аминокислот с меченым азотом [187]. [c.216]

На ионном обмене основан ряд важных разделений. Среди них нужно отметить разделение редкоземельных элементов, в первую очередь с препаративными целями. В этом случае фракционирование улучшается промыванием растворами комплексообразующих реагентов, образующих комплексы с катионами различной устойчивости [31]. Ионообменные смолы находят также широкое применение для разделения смесей биологически важных компонентов. Так, на рис. 29-16 приведена часть хроматограммы искусственной смеси, похожей по составу на раствор, получающийся при гидролизе белка. Аминокислоты гистидин, лизин и аргинин требуют для своего элюирования больших объемов элюата. Сле- [c.284]

Ионообменные смолы. Ионообменные смолы в настоящее время нашли более широкое применение в ионообменной хроматографии, чем неорганические адсорбенты. Большая адсорбционная емкость ионообменных смол по сравнению с неорганическими адсорбентами позволила более эффективно производить разделение веществ, и сейчас уже делаются попытки выделить при помощи ионообменных смол некоторые аминокислоты в промышленном масштабе. [c.122]

На основе нингидриновой реакции были разработаны методы количественного определения аминокислот, в частности метод распределительной хроматографии на бумаге, впервые внедренный в 1944 г. (А. Мартин и Р. Синдж). Эта же реакция используется благодаря своей высокой чувствительности в автоматическом анализаторе аминокислот. Впервые такой прибор сконструировали Д. Шпакман, С. Мур и У. Стейн (рис. 1.7). После разделения смеси аминокислот в колонках, заполненных специальными ионообменными смолами (сульфополистирольный катионит), ток элюента из колонки поступает в смеситель, туда же поступает раствор нингидрина интенсивность образующейся окраски автоматически измеряется на фотоэлектроколориметре и регистрируется самописцем. Этот метод нашел широкое применение в клинической практике при исследовании крови, мочи, спинномозговой жидкости. С его помощью за 2—3 ч можно получить полную картину качественного состава аминокислот в биологи- [c.42]

Хроматографические методы. Наиболее эффективное разделение аминокислот достигается с помощью хроматографических методов. Благодаря применению именно этих аналитических приемов (хроматография на бумаге, на ионообменных смолах и т. п.) были достигнуты значительные успехи р изучении аминокислотного состава белков и полипептидов. [c.43]

Этому вопросу были посвящены два обзора [59, 614], в которых предложены совершенно новые области использования. Применение ионитов значительно упрощает разделение аминокислот, получаемых при гидролизе белковых веществ. Ионообменные смолы применялись для этой цели многочисленными исследователями [2, 10, 56, 72—75, 96, 98, 115, 237, 310, 518, 548, 549, 603, 604, 614]. Было показано [614], что, применяя различные смолы, удается разделить аминокислоты по знаку заряда на три группы— кислотные, нейтральные и основные, а также разделить основные аминокислоты на три индивидуальные кислоты — аргинин. [c.136]

В. М. Лауфер показали, что необходимо специальное исследование физиологической безвредности ряда анионитов, например, ММГ-1, ТН и других. Во всяком случае, применение ионитов, открывает новые возможности перёд медициной и позволяет вмешиваться по новому в ряд важных биохимических и физиологических процессов, протекающих в организмах человека, животных и растений. Метод ионного обмена позволяет более тонко и дифференцированно изучать различные процессы жизнедеятельности, протекающие в организме. Наиболее важным является возможность разделения, концентрирования аминокислот, витаминов, антибиотиков. Ионообменные смолы можно также применять для медицинской диагностики различных заболеваний, для очистки антител при помощи антигенов, связанных с зернами ионитов, и в других случаях. [c.276]

Хроматографическое разделение аминокислот на листах фильтровальной бумаги [78] и на колонках с картофельным крахмалом [2] происходит главным образом благодаря различиям в их распределительных и адсорбционных характеристиках. Эти различия вызывают вариации в распределении аминокислот между стационарной и подвижной фазами, что в свою очередь приводит к разным скоростям миграции вдоль хроматограммы. Применение для хроматографии аминокислот синтетических ионообменных смол расширило возможности разделения за счет использования их ионообменных свойств в дополнение к распределительным и адсорбционным эффектам. Все аминокислоты, найденные в белках, проявляют амфотерные свойства прежде всего за счет карбоксила и аминогруппы, присоединенных к а-углеродному атому. Присутствие дополнительных кислотных или основных групп в боковой цепи аминокислоты значительно меняет ионизационные характеристики и общий заряд молекулы нри данном pH. В результате изменения pH раствора, используемого для проявления хроматограммы, происходят характерные изменения суммарного заряда всех аминокислот. Это можно использовать в качестве эффективного и чувствительного способа контроля их относительных скоростей миграции. [c.136]

Вероятно, наиболее обычной причиной затруднений нри первоначальной наладке прибора для аминокислотного анализа является использование неподходящих или неодинаково обработанных партий ионообменной смолы. Это может приводить к одному или нескольким дефектам — расширению пиков, которые налагаются один на другой, так что соседние пики не разделяются, прекращению разделения определенных пар аминокислот, слишком большой или слишком малой скорости вытекания из колонки прп принятом давлении и постепенному оседанию колонки, приводящему к прогрессирующему падению скорости протекания. Неопытному исследователю обычно трудно решить, происходят эти явления в результате неподходящей смолы или плохого оборудования. Применение более тонко измельченных смол сделало выбор материала еще более важным. [c.142]

Носле введения в практику ионообменной адсорбции синтетических смол были сделаны попытки использовать их для разделения искусствен-([0 приготовленных смесей аминокислот или гидролизатов белков. Нри этом имелось в виду отделение щелочных или кислых аминокислот от нейтральных либо хроматографическое разделение смеси с выделением возможно больщего числа ее компонентов. Успешное разделение достигалось применением колонок с различными адсорбентами — активированным углем, катионитами и анионитами с сильными и слабыми функциональными группами [1]. Нри разделении же смесей аминокислот путем пропускания через колонку с одним адсорбентом с последующим вытеснением адсорбированных аминокислот растворами аммиака или кислот наблюдалось фракционирование смеси [2, 3]. [c.135]

А q V is t S. E. Q., Хроматография крахмала и применение ионообменной смолы для разделения N-аминокислот с мечеными атомами углерода, J. Pharma y а. Pharma ol., 4, 332 (1952). [c.321]

Для разделения аминокислот (гидролизата белка) методом тонкослойной хроматографии широкое применение находят пластинки, покрытые тонким слоем ионообменной смолы полистирольной природы с сульфокислотными группировками (типа Дауэкс 50X8 ) или ионообменной целлюлозой. Такие пластинки выпускаются промышленностью, например Фиксион 50x8 (Венгрия), или могут быть приготовлены в лаборатории. В этих пластинках катионообменная смола находится в Na-форме. Пластинки стабильны в водных и органических растворителях, инертны по отношению к окислителям и восстановителям, но подвергаются воздействию щелочей и концентрированных кислот. [c.133]

Развитие метода ионообменной хроматографии связано с созданием органических ионообменных смол (см. п. 3.2.2), обеспечивающих наряду с проявлением способности к ионному обмену в широком интервале составов жидких фаз относительно высокие значения коэффициентов диффузии ионов в фазе ионита. В 50-е годы XX века найдены многочисленные методические решения для разделения самых разнообразных смесей неорганических веществ на катионитах и анионитах, в последующие годы обобщенные в ряде монографий [95, 103, 104]. В случае применения ИОХ для разделения органических веществ важным этапом явилось создаш1е макропористых ионитов и ионитов на целлюлозной и силикагелевой основах, матрица которых оказалась проницаемой для больших органических молекул, таких, например, как аминокислоты. [c.202]

Созданию современной аналитической хроматографии аминокислот предшествовало два очень важных события — разработка методов получения химически гомогенных белков (школа Норт-ропа, середина 30-х годов [1]) и организация промышленного производства ионообменных смол с последующим развитием ионообменной хроматографии (50-е годы). В промежуточный период были разработаны адсорбционная и распределительная хроматографии аминокислот (на бумаге и на колонках с сорбентами), оказавшиеся, однако, непригодными для решения практических задач. Так колоночная хроматография не нашла применения, главным образом, из-за несовершенства имеющихся в то время сорбентов, в основном природного происхождения. Тем не менее благодаря тщательному подбору условий анализа В. Стейну и С. Муру, лауреатам Нобелевской премии за 1972 г., удалось добиться вполне удовлетворительного разделения смеси аминокислот [2]. Однако этот метод оказался слишком трудоемким и также не нашел широкого применения, поскольку требовалась тщательная стандартизация крахмала, хроматографические свойства которого зависят от источника выделения и метода получения. [c.305]

В 1950 г. Штейном и Муром [1] была показана возможность разделения 18 аминокислот на колонке высотой 55 см, заполненной ионообменной смолой Дауэкс 50X8 с использованием в качестве элюента растворов соляной кислоты. Лучших результатов удалось им достичь в 1951 г. [3], когда для разделения аминокислот на 100-сантиметровой колонке со смолой Дауэкс 50X8 использовались буферные растворы с прогрессивным увеличением pH от 3,4 до 11. Дальнейшее усовершенствование процесса заключалось в применении смолы Дауэкс 50X4 и градиентной элюции [4], что позволило на 150-сантиметровой колонке разделить 50 компонентов. [c.125]

На рис. 12 показана хроматограмма 23 аминокислот с полным разделением пиков. Использование градиентной элюции позволило добиться равномерного обострения пиков на всей хроматограмме, что существенно сократило время анализа по сравнению со стандартным методом. Этот успех тем более значителен, что смола Дауэкс 50X12 имеет большие удерживаемые объемы по сравнению с Дауэкс 50X8 (рис. 2), и поэтому при обычной ступенчатой элюции время анализа должно быть больше, чем у Спекмапа, Штейна и Мура [6]. С другой стороны, если одновременно с увеличением будет увеличиваться также и АК, то, казалось бы, увеличение числа поперечных связей не должно влиять на время анализа t при заданном Кв. Тем не менее даже при сохранении постоянства отношения К / АК увеличение степени сшитости ионообменной смолы нецелесообразно, поскольку при этом уменьшается коэффициент диффузии (Д,), что в соответствии с уравнением (30) должно привести к увеличению времени анализа. На последнее обстоятельство обратили внимание авторы работы [29], показав, что уменьшение коэффициентов диффузии (О,) требует для сохранения необходимой для разрешения ширины полос уменьшения диаметра частиц и повышения температуры колонки. Тем не менее Пье и Моррис пошли на применение сильносшитой смолы, так как хотели предотвратить сжатие смолы при использовании элюентов с большой концентрацией ионов натрия ( 2,4 п.). Использование градиентной элюции позволило упростить аппарат не только по сравнению со стандартной методикой Штейна и Мура, но и с аппаратом, использованным Гамильтоном. [c.162]

О возрастающем интересе к применению автоанализаторов Д.ЧЯ хроматографического разделения аминокислот, пептидов и белка свидетельствует работа бельгийских авторов [47]. В этой работе описывается применение автоанализатора для хроматографического разделения аминокислот. В автоанализатор вводится как один из блоков разделительная колонка с ионообменной смолой. Пропорциональный насос автоанализатора используется для прокачивания элюирующего раствора через колонку, подачи нингидринового реактива и циркуляции воды через рубашку разделительной колонки для ее термостатирования. В проточном реакторе автоанализатора проводится нингидриновая реакция. Автор работы указывает, что благодаря фрагментации элюата с помощью пузырьков азота удается использовать в реакторе широкую (2 мм) стеклянную капиллярную трубку, что исклю- [c.177]

Значительное число работ посвящено применению ионообменных смол для фракционного хроматографирования нейтральных аминокислот в общем процессе хроматографического разделения белковых гидролизатов. Так, например, Партидж [c.127]

Максимальная степень разделения рацемических глутаминовой, аспарагиновой кислот, лизина, орнипша и валина достигала, соответственно, 53 33,4 50 37 и 49%. Разделение DL-аминокислот наблюдалось и при применении ионообменной смолы с D-глюко-зой, D-галактозой. [c.131]

Применение ионного обмена в аналитической химии началось уже давно. Но лишь в последнее время ионный обмен получил значительное развитие в связи с появлением многочисленных ионитов, значительно различающихся по своим свойствам. Так, гидратированный алюмосиликатный катионит (реактив Ллойда) широко применяется для удаления аммиака перед определением мочевины [173] и для апалитического разделения аминокислот [58]. Концентрирование растворов микроэлементов на таких катионитах, как алюмосиликаты [1] и фильтровальная бумага [114], широко используется уже на протяжении многих лет. Важное значение в аналитической практике имеет применение методов ионного обмена для изучения природы осадков в весовом анализе [294], при изучении механизма стеклянного электрода [145] и для выяснения источников ошибох при измерениях со стеклянным электродом в разбавленных небуферных растворах [145]. Ионным обменом объясняют также изменения, возникающие при хранении весьма разбавленных растворов в стеклянной посуд [26, 28, 478]. Эти применения имели, однако, в аналитической химии весьма небольшое значение по сравнению с их применением в настоящее время. Синтез ряда ионообменных смол, содержащих различные функциона,льные группы и в некоторых случаях отличающихся высоко чистотой ( для анализа ), значительно способствовал широкому примепепию иоп1 тов в аналитической химии. [c.120]

Другим приемом разделения является повторная фенольная экстракция, когда в фенольный слой гораздо легче переходят пептиды, нежели свободные аминокислоты. Можно достигнуть желаемой цели путем применения специальных ионообменных смол типа сульфированных полистиролов (Харрис и Ли [1]). В случае необходимости можно примепять и фепилизо-тиоциапатпые методы постепенного расщепления пептидов (стр. 479), когда на первом этапе реакции удаляются все свободные аминокислоты вместе с К-концевой аминокислотой высших пептидов. [c.458]

Вполне можно предполагать, что современные попытки попутного извлечения аминокислот смолами, которые делаются в свеклоперерабатывающей промышленности, могут сделать всю ионообменную обработку экономически оправданной. Точно так же в зерноперерабатывающей промышленности разделение функций вызвало появление специальных смол для обработки декстрозы. В производстве по очистке тростникового сахара приме нение ионного обмена наиболее затруднительно, однако в настоящее время начаты исследования возможности применения в этом случае ионообменных методов, таких как обратная деминерализация и метод смешанного слоя ионитов, которые значительно уменьшают инверсию вместе с обычными методами очистки. Можно было бы избежать кристаллизации сахара путем производства товарного сиропа вместо кристаллического сахара. В этом случае ионный обмен мог бы иметь значение. Можно сделать вывод, что сахарная промышленность, которая может иметь много преимуществ от применения ионообменной технологии, находится на пороге реализации их. [c.535]