Центрифуги препаративные

Ультрацентрифугирование. В ультрацентрифугах при ускорениях порядка 100 000—500000 g происходит довольно быстрое осаждение подавляющего большинства белков. Скорость осаждения зависит преимущественно от молекулярного веса белка. Теория ультрацентрифугирования белков и приложения этого метода для исследований размера и формы белковой молекулы будут рассмотрены в гл. VI. Здесь отметим только, что метод может быть использован и в препаративных целях. Теоретически эффективность такого разделения должна быть значительной. На практике, однако, возникают труднопреодолимые препятствия. Максимальная дистанция, которую проходят белки в кювете ультрацентрифуги, невелика, в результате чего удается обособить лишь крайние фракции. Нелегко предотвратить перемешивание участков жидкости в кювете при остановке центрифуги. Для этого прибегают, например, к разде- [c.21]

Существующие конструкции лабораторных центрифуг в зависимости от назначения, конструкции и развиваемого центробенчного ускорения можно разделить на четыре основных типа центрифуги, проточные центрифуги, препаративные ультрацентрйфуги и аналитические ультрацентрифуги. [c.191]

Наконец, следует указать, что если количество оседаю--щего вещества достаточно велико, седиментометры и специальные препаративные ультра центрифуги могут быть использованы для препаративного разделения и выделения фракций с различными размерами частиц или молекул. В последние годы препаративные ультрацентрифуги широко применяются при выделении и очистке вирусов и входящих в их состав нуклеиновых кислот и белков. [c.47]

В лабораторной практике применяют различные типы центрифуг с ручным или электрическим приводом, настольные (переносные), передвижные и стационарные. По величине фактора разделения центрифуги подразделяются на обычные (с фактором разделения <3 500), суперцентрифуги и ультрацентрифуги (с фактором разделения 3500). Обычные центрифуги используют преимущественно для разделения низкодисперсных (крупность >10—50 мкм) суспензий различной концентрации. Супер-центрифуги, в основном, применяют для разделения эмульсий и высокодисперсных суспензий (крупность <10 мкм). Для разделения и исследования высокодисперсных систем и высокомолекулярных соединений распространены аналитические и препаративные ультрацентрифуги с фактором разделения >100000. Аналитические центрифуги используются для определения молекулярной массы и степени полимеризации высокомолекулярных соединений, препаративные —для выделения веществ из растворов. [c.219]

Однако рассматриваемое равновесие может быть сдвинуто в сторону преобладания седиментации при замене гравитационного поля центробежным со значительно большим ускорением, создаваемым действием центрифуги или ультрацентрифуги. Этот метод, впервые использованный Думанским и получивший развитие в работах Сведберга и его школы, позволяет в настоящее время создавать ускорения до 10 —и благодаря этому производить не только седиментацию коллоидных частиц, но даже и седиментационное разделение молекул разной массы. Применение ультрацентрифуг дает возможность проводить наряду с дисперсионным анализом коллоидных систем и растворов высокомолекулярных соединений также препаративное разделение их на фракции. [c.156]

Для проведения биохимических работ лаборатория должна иметь рефрижераторные скоростные центрифуги, спектрофотометры для измерений в ультрафиолетовой и видимой области, приборы и установки для колоночной и,бумажной хроматографии, электрофореза, хорошие вытяжные шкафы для работы с фенолом, хлороформом, четыреххлористым углеродом, холодную комнату для препаративных работ, холодильный шкаф и шкаф глубокого охлаждения, место для работы с изотопами. [c.22]

Существуют и другие конструкции центрифуг, например центрифуги с разгрузкой при помощи пульсирующего поршня. Трубчатые центрифуги отличаются малым диаметром и большим числом оборотов. Для препаративных и аналитических работ сконструированы ультрацентрифуги (чис о оборотов 10 ) с плавающими роторами и приводом от турбины. В ультрацентрифугах можно разделять даже высокомолек>лярные вещества на фракции с различным молекулярным весом. [c.266]

В последнее время та же фирма начала выпуск препаративных центрифуг марок УАС-ЗО и УАС-40 соответственно на 30 ООО и и 40 ООО об1мин с мякгимяльным ускорением 90 ОООя.- [c.89]

Очень компактное и вместе с тем полное руководство по применению ультрацентрифугирования в современных биологических исследованиях. После краткого исторического обзора и описания наиболее распространенных ультрацентрифуг автор последовательно рассматривает принципы и возможности оптических систем, используемых в аналитических центрифугах, способы измерения коэффициентов седиментации и диффузии, важнейшие методы определения молекулярной массы, основы количественного анализа смесей, а также методы препаративного ультрацентрифугирования. [c.4]

Заметное оседание частиц в системе, обладающей высокой кинетической устойчивостью, можно вызвать, если использовать значительные по величине центробежные силы. Впервые это сделал А, В, Думанский (1913), применивший центрифугу для осаждения коллоидных частиц. В 1923 г. Т. Сведберг разработал специальную центрифугу с большим числом оборотов, называемую ультрацентрифугой (рис. 111). Для центрифугирования требуются приборы, которые позволяют работать при точно известных скоростях с малыми отклонениями без температурных колебаний. Современные ультрацентрифуги работают при больших ускорениях до 420 ООО zh lOOg с контролем температуры в пределах десятой градуса. Существует два типа приборов — аналитические и препаративные. Аналитические центрифуги снабже- [c.306]

Аналитическую центрифугу можно использовать как препаративную, установив в ней препаративный ротор. Однако, вероятно, очень немногие лаборатории используют такое ценное оборудование для решения простых препаративных задач. Эту работу выгоднее и лучше проводить на препаративных ультрацентрифугах, [c.37]

В следующих разделах описана в общих чертах теория каждого метода центрифугирования, а также следующие аппараты 1) низкоскоростная ультрацентрифуга, применяемая для определения кривых распределения коллоидных частиц, 2) высокоскоростная ультрацентрифуга с масляной иди воздушной турбиной для определения констант седиментации органических макромолекул, 3) равновесная ультрацентрифуга, применяемая для соединений с молекулярным весом порядка нескольких тысяч, и 4) препаративная воздушная центрифуга для выделения и очистки таких высокомолекулярных веществ, как вирусы. Для каждого аппарата описана методика проведения измерений, а также специальные области применения и примеры проведенных исследований. [c.463]

Центрифугированием пользуются в лабораториях вместо фильтрования в тех случаях, когда необходимо без потерь отделить малые количества вещества, когда осадок забивает поры фильтра, когда осадок такой мелкий, что проходит через фильтр. Обычно в лабораториях для препаративной работы применяют седиментационные центрифуги с числом оборотов 2000—6000 в минуту. В большинстве случаев используют модели, имеющие четыре сосуда емкостью не более 150 мл каждый. Суспензию помещают в центрифужные (но не в обычные лабораторные) стаканы, точно тарируют их до одинаковой массы и только после этого запускают центрифугу. Если после центрифугирования осадок прочно удерживается на дне пробирки, то находящуюся поверх него М Идкость сливают, взмучивают осадок с небольшим количеством растворителя и повторно центрифугируют. [c.34]

Пробирки такой препаративной центрифуги имеют суммарный объем 100—200 мл. За числом оборотов следят при помощи стробоскопа. Если для низкоскоростных центрифуг с угловым ротором оптимальное отклонение пробирок от оси вращения составляет около 45 , то для максимальных оборотов ультрацентрифуги более подходит меньший угол (в некоторых конструкциях 20° или даже 10 ). Сами пробирки изготовлены из целлулоида их не нужно уравновешивать — достаточно отобрать при помощи пипетки одинаковые объемы, так как вес ротора настолько велик, что ошибкой при отборе пробы пипеткой можно пренебречь. Препарати ная ультрацентрифуга М8Е с охлаждением, приводимая в движение электромотором, изображена на рис. 206. [c.193]

Вместо фильтрования в лабораторной практике нашло применение центрифугирование-, особенно это относится к случаям, если необходимо без потерь отделить малые количества осадка или если последний забивает поры фильтра. Обычно для препаративной работы используются седиментационные центрифуги со скоростью вращения 2000—3000 об/мин. Наиболее распространенные модели центрифуг имеют четыре гнезда для сосудов емкостью 150 мл каждый. Суспензию помещают в центрифужные (а не обычные лабораторные ) стаканчики и выравнивают их массу, переливая содержимое из одного стаканчика в другой. Если после центрифугирования осадок достаточно прочно удерживается на дне пробирки, то жидкость сливают затем взмучивают осадок с небольшим количеством растворителя и повторно центрифугируют. Большую часть оставшегося растворителя удаляют с помощью кусочка фильтровальной бумаги (рис. 38). Остаток растворителя откачивают, присоединив центрифужную пробирку (рис. 39) к вакуумному насосу. Эту опера- [c.55]

В других случаях желательно подчеркнуть особый характер течения фаз. В сухой колоночной хроматографии элюент вводят в колонку, заполненную сухим адсорбентом. В круговой хроматографии стартовая линия пробы имеет форму окружности элюент вводится в центр, и фронт растворителя движется радиально, образуя расширяющуюся окружность. Продвижение подвижной фазы можно ускорить, вращая хроматограмму в центрифуге центрифужная хроматография). Препаративный вариант этого процесса проводится в цилиндрическом сегменте и носит название радиальной хроматографии. Аппарат для препаративной центрифужной радиальной хроматографии называется хроматоцентрифугой. Хроматография на клиновидных полосках представляет собой комбинацию круговой и линейной хроматографии сначала используется принцип круговой хроматографии на круговом сегменте, чтобы расширить зоны в поперечном направлении и сузить в продольном, а дальнейшее разделение проводится при обычном линейном и параллельном перемещении растворителя. [c.34]

Обычно во время работы центрифуги — как обычные, так и угловые — немного нагреваются для некоторых определений, а также в препаративной технике это может быть очень невыгодно. В этих случаях следует употреблять центрифуги с охлаждением, позволяющие производить центрифугирование при низких температурах. [c.70]

Важным нововведением является установка измерителя температуры в середине ротора этой ультрацентрифуги. Это оказалось возможным благодаря успешной разработке надежной системы передачи сигнала, позволяющей регистрировать изменения температуры вращающегося ротора. Во время работы центрифуги заданная температура поддерживается с точностью 0,ГС, что достигается применением системы термоэлектрического охлаждения с батареями Пельтье. В температурном интервале от —5 до +25° С, характерном для основной массы препаративных и аналитических работ, температура ротора сохраняется постоянной с точностью 0,05° С. Скорость вращения может регулироваться непрерывно в диапазоне от 1500 до 60 000 об/мин. Ультра-центрифуга hrist оснащена шлирен-системой, интерференционной и ультрафиолетовой системами. Интерференционная система позволяет работать с сильно разбавленными растворами. Интерферограммы могут быть представлены в виде кривых распределения Гаусса. Переход от шлирен-системы к интерференционной осуществляется поворотом рычага. Ультрафиолетовая система устанавливается на центрифуге независимо от других оптических систем. Оптическая плотность в ультрафиолетовой области регистрируется автоматически при помощи самописца или фотографируется. Градиенты концентрации во время седиментации регистрируются самописцем. Наряду с самописцем можно одновременно пользоваться фоторегистрирующей системой. За ходом седиментации можно следить и по изображению на матовом экране. Для фотографирования используются пластинки размером 5 X 25 см, рассчитанные на 6 снимков. Пластинки сменяются автоматически. На ультрацентрифуге hrist можно установить приставку для измерения диффузии, рассчитанную на большое количество ячеек. [c.34]

Существуют два метода контроля концентрации раствора на разных расстояниях от оси вращения. В одном из них используют изменения показателя преломления в зависимости от изменения концентрации. В другом методе концентрацию определяют по оптической плотности растворов. Если изучаются растворы белков, то оптическую плотность,определяют в ультрафиолетовой области кюветы изготовляют из кварца. Чтобы предотвратить возникновение в кюветах конвекционных токов, центрифугу снабжают специальным холодильным устройством. Помимо аналитических целей (определение молекулярных весов), ультрацентрифуги применяют в препаративной работе для фракционирования веществ с различным молекулярным весом. [c.47]

Лоунстейном и Бирнбаумом, которые сконструировали аппаратуру, основанную на использовании модифицированной препаративной центрифуги, которая позволяет одновременно измерять 5 и Д при изучении седиментации полимеров в капилляре с помощью фотодетектора, сканирующего капилляр, причем градиент плотности сахарозы не используется [50]. В другой недавно опубликованной работе [51] описывается разделение смесей заряженных полиэлектролитов в колонке с полиакриламидным гелем путем электрофореза с периодическим включением электрического поля и последующее определение Д для фракций методом КРЛС. [c.188]

Центрифугирование в градиенте плотности основано на том же принципе. Как и в вышеуказанном случае, градиент плотности создается градиентом концентрации. В колонке градиент концентрации достигается тем, что слои с различной концентрацией помещают друг над другом, после чего начинается медленная диффузия, постепенно выравнивающая градиент. Роль сил тяготения сводится главным образом к стабилизации системы путем снижения до минимума конвекционных токов. Наоборот, при центрифугировании в градиенте плотности градиент концентрации является результатом сил, действующих в центрифуге, и достигает равновесного значения. Установленный таким образом градиент плотности достаточно стабилен. Этот эффект был использован Пикельсом [2] для снижения конвекции в опытах по центрифугированию. Такой же принцип применяли Калер и Ллойд [31 в своих опытах с так называемой стабилизированной движущейся границей в препаративной ультрацентрифуге. Другим применением градиента плотности является зонное центрифугирование —методика, разработанная Брекке [4], которая позволяет разделять компоненты смеси полимеров на дискретные зоны. Предварительно создают градиент плотности, так что ни в одной точке плотность не превышает плотности любого из компонентов исследуемого образца, раствор которого помещают сверху, а затем подвергают центрифугированию. Различные компоненты мигрируют в разные зоны, которые все более и более разделяются по мере центрифугирования. Еще до того, как движущаяся с наибольшей скоростьЕо зона достигнет дна кюветы, центрифугу останавливают и анализируют различные зоны. Очевидно, что метод основан на различиях в скоростях седиментации. Градиенту плотности принадлежит второстепенная ролы стабилизация системы и влияние плотности жидкости на скорость седиментации. [c.418]

Описанные до сих пор методы были в основном препаративными, причем градиент плотности устанавливали заранее. Как уже упоминалось, градиент плотности может быть получен с помощью самого поля центрифуги. Это имеет место при центрифугировании смеси двух или более жидкостей, отличающихся по плотности, молекулярному весу или по обоим показателям. При растворении макромолекулярного компонента в этой смеси растворителей он будет собираться в области, где плотность близка к плотности полимера в растворе. Мезельсон, Шталь и Виноград [8] первыми применили этот принцип к системе дезоксирибонуклеиновая кислота (ДИК)— водный раствор хлористого цезия. Они получили основные соотрюшения для распределения концентрации полимера в предположении об идеалыюсти раствора и показали, что для единичного полимерного ко.мпопента имеет место гауссово распределение концентрации (ср. нижеследующие разделы). Это предсказание теории было подтверждено опытами с ДНК, полученной из бактериофага Т4, что указывало на высокую степень монодисперсности этого полимера. Для других образцов ДНК были обнаружены несимметричные полосы вследствие композиционной неоднородности препаратов (см. раздел Ж)- [c.419]

Пикельс [281] развил теорию седиментации для центрифуги с наклонным расположением пробирок и показал, что, зная седи-ментационную константу, можно предсказать условия, необходимые для успешного разделения при помощи препаративного ротора. Пикельс установил также, что в связи с наложением конвекционных явлений на процесс седиментации невозможно достигнуть полного разделения всех, тяжелых компонентов. [c.66]

Обеспыливание растворителей обычно проводится путем многократной перегонки. Перегонка, проведенная в вакууме при низкой температуре, дает удовлетворительные результаты очистки. Обеспыливать растворы значительно труднее, так как трудно удалить мелкие частицы, не оказывая влияния на находящиеся в растворе молекулы полимера. В настоящее время для очистки растворов обычно применяют метод фильтрования или центрифугирования в препаративной центрифуге. Для увеличения скорости фильтрования фильтрование проводят при повышенном давлении. Фильтр подбирается эмпирически. Применяют стеклянный фильтр № 4, чористый фарфор, фильтр Зейца, снабженный целлюлоз- [c.159]

НОЙ пластинкой. Перед применением фильтр необходимо тщательно промыть, чтобы удалить из него всякие примеси. Молекулы полимера могут адсорбироваться на фильтре или не проходить через него. Это необходимо учитывать, так как вследствие адсорбции [37] или непрохождения моле- 1 кул полимера меняется не только концент-рация раствора, но и молекулярно-весовое распределение образца. Следовательно, измеренный молекулярный вес не будет соответствовать истинному. Очистка растворов от пыли центрифугированием производится в препаративной центрифуге при скорости 10 000—20 000 об/мин. После полной остановки центрифуги раствор пипеткой переносят в кювету, стараясь не перемешивать его. Для лучшего отделения пыли от очищенного раствора (в момент остановки) применяется кювета, имеющая специальный пружинный клапан [61]. При центрифугировании центробежная сила открывает клапан и пыль собирается под клапаном. При остановке центрифуги клапан закрывается пружиной и пыль не может проникнуть через него. Неполярные органические растворители легко поддаются очистке, полярные, например ацетон, — труднее. [c.160]

Бимс и Пикельс [47] показали, что этот метод получения высоких скоростей вращения может быть использован в конструкции высокоскоростных центрифуг для химических и биологических исследований. Система пустотелого ротора, содержащего раствор и приводимого во вращение прямым воздушным приводом, оказалась непригодной для достижения необходимых скоростей седиг ментации. Поэтому Пикельс и Бимс [48] разработали конструкцию, в которой ротор, несущий кюветы центрифуги, подвешен в вакуумной камере к оси воздушной турбины, укрепленной над камерой. Подвеска осуществляется с помощью струнной проволоки, проходящей через масляный сальник. Эта установка постепенно совершенствовалась, и в настоящее время центрифугирование производится с помощью большого дюралюминиевого ротора с диаметром, примерно равным диаметру ротора Сведберга (180 мм), и с использованием аналогичных оптических систем для фотографирования хода седиментации белковых молекул и вирусов. Воздушная угловая ультрацентрифуга применялась для препаративного выделения вирусов (см., например, [49]). [c.503]

При помош и воздушной турбины можно отцентрифугировать сравнительно большие объемы жидкости (до 200 мл), причем эффективность разделения достаточна для отделения таких крупных молекул, как вирусы и высокомолекулярные белки. Многие биологически активные веш ества настолько нестойки, что разлагаются при высаливании. Такие веш ества могут быть выделены и очищены в такой препаративной центрифуге [49, 54]. [c.508]

Впервые препаративная центрифуга была использована в 1936 г. Бауэром и Пикельсом [49] для выделения и очищения вируса желтой лихорадки. С того времени этот метод стал обычным для отделения и концентрирования вирусов и других биологических веществ субмикроскопических размеров. На рис. 144, Б (стр. 546) показан пример с разделением смеси двух глобулинов. [c.510]

После того как в начале 40-х годов начали широко использовать препаративную центрифугу, разделение различных компонентов гомогената стало вполне реальным. Экстракты разрушенных клеток фракционируют, подвергая их высокоскоростному центрифугированию (рис. 4-41) Такая обработка делит клеточные компоненты по их размеру более крупные частицы при центрифугировании движутся быстрее. Крупные компоненты экстракта, в том числе ядра или неразрушенные клетки, быстро оседают (седиментируют) при относительно низких скоростях и образуют осадок на дне центрифужной пробирки. При более высокой скорости выпадают в осадок митохондрии, а при еще более высоких скоростях и длительных периодах центрифугирования осаждаются мелкие замкнутые пузырьки (микросомы), а затем рибосомы (рис. 4-42). Все эти фракции загрязнены, но если процедуру ресуспендирования осадка и центрифугирования повторить несколько раз, то многие примеси исчезнут. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология