Метод биохимического разделения

Кроме этого метода разделения Пастер открыл также метод превращения в диастереомеры с разделением их дробной кристаллизацией и метод биохимического разделения. [c.205]

Метод биохимического разделения. [c.65]

Биохимические процессы. В некоторых живых организмах содержатся хиральные соединения, которые могут реагировать с каждым из энантиомеров с различной скоростью. Например, есть бактерии, усваивающие только один из двух энантиомеров. Применимость биохимического разделения ограничена необходимостью найти подходящий организм, а также тем, что один из энантиомеров разрушается в ходе процесса, однако благодаря исключительной стереоселективности этот метод обеспечивает очень высокую степень разделения. [c.160]

В этой главе говорилось о том, что для разделения веществ биологического происхождения лучше всего использовать зонный электрофорез, гель-фильтрацию или ионный обмен на полимерах с низкой степенью поперечной сшивки. Подтвердите справедливость этого положения, оперируя примерами биохимических разделений, достигнутых при помощи этих трех методов. [c.491]

Изложенная точка зрения является полностью умозрительным заключением о возможности более широкого использования детекторов, широко и успешно используемых в настоящее время для контроля многих неорганических и биохимических разделений методом ЖХ в колонках. [c.229]

Цель настоящей главы — показать, каким образом существующие технологические методы (механические, физико-хими-ческие, биохимические и др.) могут быть успешно применены при переработке и обезвреживании отходов, а также попытаться дать первоначальную информацию для выбора конкретного способа утилизации того или иного отхода. Другими словами, предоставить первоначальную информацию исследователю, который столкнулся с проблемой утилизации отхода с известными физико-химическими характеристиками и составом, для установления основного способа и оптимальной последовательности операций его переработки. Отходы обычно представляют собой сложные гомогенные или гетерогенные системы, и первым вопросом, стоящим перед исследователем, является выбор рационального метода их разделения по фазам и компонентам с последующим использованием или удалением конечных продуктов. На рис. II. 1 приведена классификация химических отходов по методам их утилизации и ликвидации. В основе этой классификации заложен принцип, определяющий первоначальную и конечную цель переработки или ликвидации химических отходов. [c.40]

Методы биохимического анализа. (Одна из глав посвящена разделению стероидов с помощью ГХ). [c.195]

В организме человека приводит к различным патологическим расстройствам, называемым порфириями. Такого рода заболевания часто сопровождаются избыточным продуцированием, запасанием и выделением порфиринов. Поскольку тетрапирролы, обратившие на себя внимание в связи с той ролью, которую они играют в биохимических процессах, оказались к тому же и весьма интересными объектами исследования для различных отраслей физических наук, к настоящему времени накоплена довольно разнообразная и богатая информация об этих соединениях [1]. Сравнительно высокая молекулярная масса тетрапирролов, доминирующий эффект большого плоского ароматического кольца в циклической системе, а также низкая летучесть большинства этих соединений создают значительные трудности для их разделения и очистки с помощью таких классических методов, как перегонка, кристаллизация и возгонка. С другой стороны, все описанные здесь тетрапирролы обладают интенсивной окраской, многие из них флуоресцируют, поэтому их обнаружение, как визуальное, так и с помощью спектрофотометрии, представляет собой сравнительно простую задачу. Если принять во внимание все вышеизложенное, то покажется неудивительным, что в первых экспериментах по хроматографии, предпринятых Цветом [2], в качестве объекта были использованы пигменты листьев растений и что в настоящее время наилучшим методом выделения, разделения, очистки и анализа тетрапирролов является хроматография. [c.202]

Биохимическое разделение. Биохимические (ферментативные) методы разделения рацематов аминокислот основаны на том, что определенные ферменты строго специфично катализируют превращение только одного антипода. Для расщепления аминокислот применяются главным образом три биохимических процесса асимметрическое окисление или декарбоксилирование, асимметрический синтез, асимметрический гидролиз. [c.59]

Значительно реже, чем ТСХ, используется в нефтяном анализе хроматография на бумаге. Имеются лишь редкие сообщения о ее использовании для разделения нефтяных кислот, аминов, аминокислот, фенолов и других полярных веществ [157, 158], хотя в исс.тедованиях биохимических объектов этот метод приносит неоценимую пользу. [c.20]

Биохимические методы очистки основаны на способности некоторых микроорганизмов разрушать органические вещества до двуокиси углерода, воды и других неорганических безвредных или менее вредных для жизни водоема соединений. Биологическая очистка осуществляется в специальных устройствах — аэротенках, представляющих собой длинные железобетонные резервуары, разделенные на несколько параллельных секций (чтобы можно было выключить одну из них для очистки и ремонта), по которым медленно протекает сточная вода вместе с так называемым активным илом, заселенным бактериями, грибками и другими микроорганизмами, часть которых способна разрушать органические вещества. [c.264]

Тот факт, что а-аминокислоты суть составляющие белков, придает им особое значение. Восемь аминокислот называют незаменимыми , потому что млекопитающие не могут их синтезировать и должны получать вместе с пищей. Это изолейцин, лейцин, лизин, метионин, валин, треонин, фенилаланин и триптофан. Они все обладают ь-конфигурацией, и располагать способом получения таких аминокислот весьма важно. Десять лет назад с этой целью использовали в основном биохимические методы, основанные на разделении рацемических смесей. [c.93]

Распределительная хроматография быстро получила широкое распространение как метод разделения органических соединений, главным образом в биохимических исследованиях. В неорганическом анализе этот метод применялся значительно реже. Распределительная хроматография неорганических веществ развивалась вначале в основном как хроматография на бумаге, но последняя обладает некоторыми недостатками. Распределительная хроматография на колонках имеет большое значение для экспрессных методов неорганического анализа, для радиохимии, для препаративных целей. [c.150]

Вследствие большого разнообразия экстрактивных веществ и многофункциональности ряда соединений трудно добиться их единой строгой классификации по химическому составу. Предлагаемые системы классификации обычно громоздки и, тем не менее, не обеспечивают полного разделения соединений на отдельные классы. Поэтому наряду с классификацией по химическому составу для экстрактивных веществ широко применяют более общие принципы классификации, в которых эти вещества подразделяют на большие группы соединений с учетом методов выделения и физико-химических свойств. Иногда применяют и смешанные принципы классификации. Например, в анализе экстрактивных веществ древесной зелени кроме структуры веществ учитываются и их важнейшие биохимические и физико-химические свойства. [c.497]

В специализированной области хроматографического разделения биохимических веществ накопление получаемых данных, без сомнения, будет постоянно продолжаться, что должно привести к более детальной картине адсорбции на кремнеземе веществ с высокими молекулярными массами. Серьезную проблему, однако, представляет собой денатурация белков, когда скрученные в спирали и связанные водородными связями белковые конфигурации разрываются под действием сил, стремящихся распрямить молекулы вдоль поверхности. С целью определения молекулярных размеров полимерных молекул методом эксклюзивной хроматографии кремнезем следует сформировать в виде совершенных структур с регулируемым размером пор [443]. Однако при таком использовании адсорбции полимеров на поверхности кремнезема необходимо избегать некоторых нежелательных моментов, и, кроме того, еще нет полностью удовлетворительного способа, пригодного для модифицирования поверхности, чтобы сделать ее инертной по отношению ко всем адсорбционным силам. [c.981]

Оптически активные соединения играют исключительно важную роль во многих биохимических процессах, их исследование имеет принципиальное значение для теоретической органической химии и фармации, а контроль оптической чистоты производимых лекарственных средств в настоящее время законодательно введен во всех промышленно развитых странах. В свете этого не удивителен все возрастающий интерес исследователей к соверщенствованию старых и разработке новых методов разделения рацематов и контроля оптической чистоты получаемых продуктов. Однако вплоть до последнего времени методы разделения оптических изомеров мало отличались от предложенных Пастером еще в конце прошлого века, и лишь развитие хроматографии, особенно высокоэффективной жидкостной хроматографии, открыло новую страницу в этой области химической науки. Разработка хроматографических методов разделения энантиомеров позволила не только получать хиральные соединения со стопроцентной степенью оптической чистоты, но и, что особенно важно, перейти от эмпирического поиска разделяющих систем к созданию систем, позволяющих осуществлять разделение целых классов соединений на вполне рациональной основе с предсказуемым успехом. [c.5]

Разновидностью распределительной хроматографии является хроматография на бумаге, широко используемая в биохимических лабораториях, в том числе клинических, для разделения пептидов, аминокислот и других веществ (рис. 1.4). В качестве стационарной фазы при этом служит вода, адсорбированная целлюлозными цепями фильтровальной бумаги. Образец помещают на одном конце бумажной полосы, этим же концом бумагу погружают в подходящую смесь органических растворителей (например, бутанол-уксусная кислота-вода в определенных соотношениях). При движении растворителя по бумаге благодаря силе капиллярности происходит разделение компонентов смеси. Проявленную хроматограмму высушивают, а местоположение каждого из разделяемых веществ определяют химическими или физико-химическими методами. [c.28]

Метод биохимического разделения основан на том, что некоторые микроорганизмы с различной скоростью разрушают компонёнты рацемата. Например, плесневый грибок Peni illium glau um преимущественно разрушает правовращающую форму винной кислоты. Если этим грибом подействовать на рацемат, то может быть накоплена левовращающая форма. Биохимический способ успешно используется для получения оптически активных аминокислот. Однако этот метод почти совершенно непригоден ля комплексных соединений. [c.65]

Ионообменная хроматография обычно применяется в сочетании с другими методами биохимического и физико-химического исследования НК. С.помощью ионообменной хроматографии возможно разделение сложных смесей НК на отдельные компоненты, определение количественного соотношения основных фракций РНК, выявление гетерогенности ДНК по нуклеотидному составу и т. д. В сочетании с изотопными методами хроматографический анализ дает возможность получать профили активности включения метки в НК и непосредственно по этим профилям выявлять быстрометящиеся, т. е. вновь синтезированные компоненты в пределах отдельных фракций ДНК или РНК. Метка ДНК по тимидину и метка РНК по урацилу позволяет более точно определять локализацию этих НК на профиле. [c.76]

В живых организмах содержатся оптически активные ферменты, которые реагируют селективно только с одним энантио-мером оптически активного соединения. Таким образом, другоа метод, который может быть использован для разделения рацемической смеси,— скармливание ее живому организму, который метаболизирует лишь один из энантиомеров. Непрореагировавший энантиомер затем можно получить обратно. Например, Peni illium glau um метаболизирует (- -)-молочную, но не (—)-молочную кислоту. Следовательно, эту плесень можно использовать, чтобы получить оптически чистый образец (—)-молочной кислоты. Такой метод иногда называют биохимическим разделением. [c.49]

Получение ФАВ немыслимо без использования современных методов выделения, разделения и очистки веществ, которые лежат в основе тонкой физико-химической биотехнологии (ТФХБТ). Именно на этих методах основано получение ФАВ из природных источников. Получение биохимических и лекарственных препаратов из н ивотного и растительного сырья включает процессы экст-тракции, осаждения, кристаллизации, ионного обмена, хроматографии и др. При этом до последнего времени получение таких препаратов, как нанример инсулин из поджелудочной железы животных и алкалоиды из растений, представляло собой систему многих, иногда десятков стадий, процессы длились днями и даже неделями. [c.7]

В настоящей главе дается общий обзор ряда методов тонкого аналитического разделения белков и гликопротендов. Все это методы двумерного разделения, которое включает два последовательных этапа, основанных на использовании разных биохимических и биофизических свойств. По крайней мере одни из этих этапов — электрофорез в полиакриламидном геле. [c.72]

В конце XIX в. ученые поняли, как много можно выяснить при изучении химии клеток. В последующие десятилетия биохимики применяли различные химические методы и при этом были достигнуты действительно больнше успехи. Возможно, что наиболее эффективным было нрименение радиоактивных меток, которое столь сильно повысило чувствительность методов обнаружения, что позволило идентифицировать ряд биологически важных молекул. По мере того как все более высокие требования предъявлялись к чувсгвитсльпости методов для разделения различных компонентов биохимических реакций, все большее распространение получали хроматография и электрофорез. [c.7]

В данном разделе рассматривается установка для концентрирования растворов высокомолекулярных соединений (ВМС) с применением ультрафильтрации. Концентрирование растворов ВМС путем выпаривания обычно неэффективно вследствие разрушения ВМС (особенно биохимических препаратов). Применение ультрафильтрацпи позволяет довести концентрацию ВМС до уровня, при котором возможно непосредственное использование раствора в технологическом процессе или извлечение из него ВМС другими методами разделения. [c.201]

Химики-органики развили методологию синтеза для того, чтобы лучще понимать механизмы органических реакций и создавать новые соединения. Биохимики в свою очередь изучают процессы жизнедеятельности, применяя биохимические методы исследования (очистка и определение активности ферментов, метод радиоактивных индикаторов в системах in vivo). Первые владеют методами, позволяющими получать аналоги соединений, присущих биологическим объектам, но часто затрудняются определить, какой синтез был бы полезен. Вторые способны оценить, что именно было бы полезно синтезировать в лаборатории, но не обладают нужной квалификацией для рещения этой задачи. Очевидна необходимость согласованного подхода, и химики-биоорганики часто работают в двух лабораториях в одной — синтезируя, в другой — изучая биологические объекты. В результате переплетения химических и биологических подходов была выработана качественно новая концепция построения моделей для изучения и разделения различных параметров сложного биологического процесса. Многие биологические реакции, а также действие (специфичность и эффективность) участвующих в них [c.13]

Овладение знаниями по основам строения, реакционной способности, экспериментальными приемами, методами разделения и анализа органических соединений, понимание механизмов органических реакций позволит будущим инженерам-химикам-технологам успешно изучить технологию переработки нефти и газа, нефтехимический и биохимический синтез, а впоследствии сознательно управлять реальными про-мьшменными процессами и создавать новые зф4)ектнвные безотходные технологии. [c.286]

Второй (биохимический) метод разделения виноградной кислоты был основан на избирательной способности некоторых микроорганизмов ассимилировать предпочтительно один из оптических антиподов. Иапример, при размножении грибковой плесени (Реп1с111и1п gIau um) на разбавленных растворах виноградной кислоты или ее солях эта плесень поедает правую винную кислоту, оставляя левую в неизменном состоянии. [c.215]

Дан анализ биохимического производства, рассматриваемого с позиций системного подхода как сложная иерархическая система (БТС) с целым рядом взаимосвязанных подсистем и элементов, обеспечивающих преобразование материальных и энергетических потоков в процессе переработки исходного сырья в целевые продукты микробиологического синтеза. Рассмотрены вопросы выбора глобального и локальных критериев эффективности, а также применения принципов многоуровневой оптимизации при анализе БТС и ее подсистем. Приведены примеры построения математических моделей типовых технологических элементов, составляющих БТС, даны алгоритмы их расчета на ЭВМ и методы анализа надежности функционирования в системе. Детально исследованы условия функционирования основных подсистем БТС ферментации , разделения биосуспензий , биоочистки , рассмотрены принципы их структурного анализа и оптимизации. Рассмотрена иерархическая структура управления биохимическими системами и показана эффективность использования управления на основе ЭВМ в задачах оптимизации процессов биохимических производств. [c.2]

Иерархическая структурная схема БТС в зависимости от степени ее детализации может охватывать большое число уровней, начиная от ферментативных реакций на уровне отдельных клеток и кончая уровнем функционирования целых подсистем, например ферментация, разделение микробиологических суспензий и т. д. Однако количественный анализ такой структурной схемы в целом с использованием методов математического моделирования представляет собой сложную задачу. С практической точки зрения более эффективно при анализе системы выделить в иерархической схеме ближайшие уровни, описывающие поведение основных подсистем и элементов БТС. Элементами БТС являются условно неделимые единицы — технологические аппараты, в которых осуществляется целенаправленное протекание технологических процессов физической, химической или биохимической природы. К таким аппаратам относятся инокулятор — аппарат для получения засевной биомассы микроорганизмов биохимический реактор — аппарат для проведения процесса микробиологического синтеза флотаторы, центрифуги, сепараторы — аппараты для разделения микробиологических суспензий и др. [c.18]

В настоящее время существует множество вариантов как метода Максама — Гилберта, так и метода Сэнгера. Главное, эти методы удалось полностью автоматизировать. Так, например, при секвенировании ДНК по Сэнгеру на 5 -конец праймера вводят флуоресцентные метки, причем для каждого из четырех анализируемых нуклеотидов используются флуоресцирующие агенты с различными спектральными характеристиками. После электрофоретического разделения гель сканируется при четырех различных длинах волн и полученная информация сразу обрабатывается на ЭВМ. При этом все биохимические операции также проводятся роботом. [c.19]

РАСЩЕПЛЕНИЕ РАЦЕМАТОВ, разделение рацематов на составляющие их энантиомеры. Методы Р. р. 1) мех. разделение кристаллов при визуальном контроле. Возможно в тех случаях, когда рацемат представляет собой конгломерат кристаллов право- н левовращающих форм 2) биохимический метод, основанный на стереоспецифичности ферментативных р-ций. Наир., при действии фермента ацнлазы на рацемич. N-ациламинокислоту гидролизу (а следовательно, и отделению) подвергается лишь L-форма 3) хим. метод (наиб, универсальный), заключающийся в том, что на рацемат действуют оптически активным реагентом, в результате чего образуется новая пара в-в —диастереомеров, к-рые м. б. разделены вследствие различия в их физ. св-вах 4) хроматографирование рацематов на оптически активных стационарных фазах. Так, газожидкостная хроматография исиольз. для количеств, анализа соотношения энантиомеров, а лигандообменная — для ирепаративгюго Р. р. Наибольшее практич. значение имеют методы 2 и 3. [c.496]

Др. способ расщепления Р.-биохимический-основан на том, что микроорганиз.мы при своем развитии используют только один из двух оптич. изомеров, присутствующих в р. Остающийся энантиомер м. б. выделен. Этот путь позволяет получать только один из энантиомеров, второй необратимо теряется. Избирательность действия микроорганизмов по отношению к энантио.мера.м связана с высокой энантиоселективиостью содержащихся в микроорганизмах ферментов. Поэтому для разделения энантиомеров нет необходимости применять самн микроорганизмы, достаточно использовать в этих целях выделенные из биол. объектов фер.ментные препараты. Наиб, широко для расщепления Р. применяют гидролазы - ферменты, катализирующие гидролиз сложноэфирных или амидных связей. При этом гидролизу подвергается только один из двух энантиомеров субстрата, а разделение конечной смеси, напр., своб. к-ты и ее сложного эфира м.б. легко осуществлено обычными методами. Так, при действии фермента ацилазы на рацемич. К-ациламинокислоту гидролизу (а следовательно, и отделению) подвергается лишь Ь-форма. [c.200]

Бариевые соли адениловой, гуаниловой, уридиловой и ци-тидиловой кислот являются наиболее удобной формой для выделения, хранения и применения нуклеотидов. Последние находят все больщее применение как для препаративных целей (синтез нуклеозидов, коферментов и т. д.), так и для биохимических исследований и в медицинской практике. Нуклео-зид-2 (3")-фосфаты бария могут быть получены из рибонуклеиновой кислоты щелочным гидролизом с последующим разделением методом ионообменной хроматографии и осаждением в виде бариевых солей. [c.93]

Одним из чрезвычайно интересных новых областей приложения масс-спектрометрии, которые активно изучается в настоящее время, является биохимия, или, точнее, определение параметров белков. Это является результатом внедрения таких методов, как MALDI и ионизации электрораспылением, которые обеспечивают экспрессное и точное определение средних молекулярных масс белков при малом количестве материала (на уровне пикомолей или ниже). Определяют среднюю молекулярную массу белка, так как для разделения различных изотопных пиков потребовалось бы спектральное разрешение по массе свыше 10000. В сравнении с другими, более традиционными биохимическими методами для определения молекулярной массы биологических макромолекул, такими, как SDS-PAGE и гель-проникающей хроматографии, масс-спектрометрия обеспечивает быстрое и легкое измерение, требующее малых количеств материала и обеспечивающее непревзойденную точность. Однако масс-спектрометрия является деструктивным методом, и использованный образец нельзя восстановить для последующих экспериментов. [c.307]

Существует еще много Других методов хроматографии — осадочная, газовая, газо-жидкостная и др., однако наибольшее значение при работе с веществами биохимического значения, антибиотиками, лекарственными препаратами и др. имеют ионообменная и распределительная хроматографии. Успехи ионообменной хроматографии в значительной мере обусловлены развитием синтеза ряда специальных ионообменных полимеров или смол (ионитов). Различают два основных вида ионитов 1) катиониты, способные к обмену катионов, представляющие собой сетку высокол олекулярных полиэлектролитов с многочисленными yльфoгpyппa п (рис. 44) карбоксильными группами и др. (амберлит Л7 -100, дауэкс-50, отечественные КВ-4, СБС и др.) и 2) аниониты, способные к обмену анионов (ОН , С1- и др ) и представляющие собой сетку высокомолекулярных катионов (амберлит Л/ А-400, дауэкс-2, вофатит-М, отечественные ЭДЭ-10, ПЭК и др.). Поглотительные емкости ионитов доходят до 3—10 мэкв на 1 г ионита. Имеются также окислительно-восстановительные иониты (получаемые псли-конденсацией гидрохинона, пирогаллола и пирокатехина с формальдегидом и фенолом), иониты с оптически-актив-ными группировками (для разделения оптических изоме- [c.129]

В этой книге мы не будем рассматривать ни большинство смешанных соединений указанных выше типов, ни аналитическую химию следовых количеств полимерных соединений, поскольку для этих целей применяются в высшей мере специфические методы разделения и обнаружения. К таким соединениям помимо промышленных синтетических полимеров относятся биополимеры, например ДНК, РНК, белки и т. д. Последние играют важнейшую роль в биохимии, но для их определения на уровне следовых количеств применяются специфические биохимические методы, и поэтому они также не рассматриваются в настоящей монографии. Аналогично только вкратце будут упомянуты предшественники биополимеров — аминокислоты, нук-леозиды и т. п. [c.15]