Буферы, влияние ионной силы

Скорость ферментативной реакции зависит от концентрации субстрата (субстратов), pH, температуры, присутствия активаторов или ингибиторов, природы буфера, его ионной силы и др. Ряд факторов оказывает влияние на стабильность фермента, вызывая необратимые-изменения его нативной конформации. Это необходимо учитывать, подбирая условия измерения активности (pH, температура, время инкубации). Подробное исследование стабильности ферментов описано, ниже. [c.206]

На рис. 6 уже было показано влияние ионной силы на ЭОП. Подвижность ионов должна зависеть от концентрации буфера. Важной является также ранее описанная зависимость интенсивности пиков от концентрации буфера. С одной стороны, концентрацию буфера нужно выбирать настолько высокой, чтобы значение pH оставалось постоянным и по возможности минимизировались бы эффекты перегрузки, но, с другой стороны, чтобы ЭОП еще допускал быстрое время анализа и не появлялось бы дополнительное уширение полос из-за тепловыделения. При этом, естественно, в капиллярах с маленьким внутренним диаметром применяется высокая концентрация буфера. Для большинства применяемых капилляров с внутренним диаметром 75 мкм применяются обычно буферы с концентрациями от 10 до 50 мМ. [c.51]

В то время как амины и аминокислоты, несущие положительный заряд, более прочно удерживаются при более высоких значениях pH, для отрицательно заряженных сорбатов справедливо обратное. Систематические исследования, проведенные на серии N-бензоил-о, L-аминокислот, позволили глубже понять механизм взаимодействия сорбата с белком. Влияние изменения свойств подвижной фазы на величины к VI а демонстрирует рис. 7.10. Во-первых, удерживание в значительной степени возрастает с усилением гидрофобного характера аминокислоты (Ser > А1а> Phe). Во-вторых, увеличение суммарного отрицательного заряда белка с увеличением pH вызывает уменьшение к для всех шести соединений (вследствие ионного взаимодействия). Далее, влияние концентрации буфера можно объяснить усилением адсорбции вследствие ионных взаимодействий при низкой ионной силе. Небольшое, но вполне заметное возрастание к для наиболее сильно удерживаемых сорбатов при высоких концентрациях буфера вероятнее всего является результатом усиления гидрофобных взаимодействий. Поскольку ионные (кулоновские) и гидрофобные взаимодействия по-разному подвержены влиянию ионной силы, то оба эффекта приводят к возникновению минимума в адсорбции сорбата (к ) в определенной точке. И наконец, совершенно очевидно влияние органического растворителя-модификатора он всегда приводит к понижению удерживания сорбата и тем сильнее, чем более гидрофобен сорбат. Влияние pH и ионной силы на удерживание незаряженных соединений невелико, но выражено вполне отчетливо. Оно связано исключительно с изменениями в связывающем центре ХНФ. Добавление пропанола-1 вызывает уменьшение удерживания по сравнению с наблюдаемым у заряженных сорбатов, что свидетельствует о преимущественном вкладе в удерживание гидрофобных взаимодействий. Это подтверждает также наблюдаемое очень большое влияние на удерживание длины цепи алканола-1. Высшие спирты являются значительно более эффективными конкурентами за связывающий центр, а потому вызывают более быстрое элюирование сорбата. Возможность регулирования удерживания путем изменения подвижной фазы, которую демонстрирует схема 7.6, говорит о том, что эту особенность данных хроматографических систем можно использовать в целях оптимизации разделения. [c.135]

Рис. 198. Влияние ионной силы на каталитические волны хинина (3-10 М) в боратном буфере с pH 9,5.

Учитывая эти данные, Морроу и др. [23] исследовали влияние ионной силы раствора на константу равновесия адсорбции и на константу скорости десорбции р-галактозидазы на сефарозе с присоединенным к ней бис-(3-аминопропил) амином. На рис. 5.18 приведены данные хроматографии р-галактозидазы на этом сорбенте в 0,05 М трис-НС 1-буфере, содержащем 0,1 М хлорид натрия и [c.96]

Индикаторный метод основан на том, что по окраске раствора оценивают концентрацию кислой и основной форм индикатора, что позволяет установить кислотность среды. При правильном использовании (отсутствие в системе окислителей или восстановителей, применение буферов, учет влияния ионной силы раство- [c.27]

Для данной концентрации буфера ионная сила тем выше, чем больше [п] превосходит единицу. Наиболее существенно то, что п является важным показателем влияния ионной силы на величину р/Са- Параметр п входит в упрощенное уравнение [c.242]

Кроме силы электрического поля, на движение ионов решаюш,ее влияние оказывают сопротивление среды, форма самих ионов и их гидратация. Количественная оценка этих факторов не входит в рамки этой главы. Однако необходимо иметь в виду, что воспроизведение электрофоретического разделения возможно лишь в тех случаях, когда строго соблюдаются все условия опыта (сила тока, напряжение, среда, в которой проходит разделение, концентрация веш,ества, температура, продолжительность опыта, ионная сила, качество применяемого буфера и т. д.). [c.529]

Влияние соотношения фаз на разрешение показано на рис. 76. Рост соотношения фаз приводит сначала к улучшению разрешающей способности, которая однако при дальнейшем увеличении соотношения фаз ухудшается. В представленных хроматограммах речь идет о расчетных величинах, которые делают этот эффект более наглядным. Вследствие того, что повышение концентрации детергента влияет также на ЭОП, вязкость и ионную силу буфера, на практике хроматограммы выглядят иначе. [c.84]

Каталитическое действие пиридина велико, но не является линейным. На рис. 6.8 представлены данные, относящиеся к экспериментам с различной концентрацией пиридина (к фосфатному буферу с pH 6,68 добавляли пиридин, 0,1 ЭКВ соляной кислоты и хлористый калий для поддержания постоянной ионной силы, равной-0,2). При низких концентрациях пиридина его влияние на pH раствора невелико, и даже при добавлении 1 М пиридина pH снижается только до 6,5. На рис. 6.8 ордината соответствует k в уравнении (34) (не путать с й<р>), а точки являются экспериментальными. [c.228]

Из данных табл. 1 и 3 видно, что численные значе]И1я констант скорости, полученные различными способами, близки между собой. Можно предположить также, что природа буфера и изменение ионной силы раствора, по-видимому, существенного влияния на константы, скорости не оказывают. [c.32]

К другому разбавленному буферу, уксусная кислота — ацетат натрия прибавлен 0,5-н. раствор хлористого натрия (что понижает его pH). Используя тот же индикатор, нашли pH =4,80. Тогда исправленный pH будет 4,8 — 0,16 = 4,64. Следует подчеркнуть, что при оолее высокой ионной силе (выше 0,1) природа присутствующего иона имеет относительно большее влияние на поправку, н, следовательно, результат колориметрического ич мерения будет менее надежным. [c.71]

Влияние pH и ионной силы буфера [c.245]

Влияние различных концентраций солей на растворимость белков показано ниже, где л — ионная сила фосфатного буфера при pH 7,4 и температуре 0°, G — количество растворенного мышечного глобулина, выраженное в миллиграммах азота на 1 л солевого раствора [39] [c.114]

Соображения, относящиеся к осложняющему влиянию избирательной адсорбции, особенно важны при исследовании полиэлектролитов (биополимеров), когда в раствор вводится кислота, щелочь или соль (буфер), предназначенные для варьирования pH или (и) ионной силы раствора (см., например, [80]). При этом молеку. [c.204]

Решающее влияние на Т д оказывает ионная сила раствора. Т д возрастает на 16,6°С при каждом десятикратном увеличении концентрации моновалентных катионов. Чаще всего реакцию проводят в 0,12 М фосфатном буфере, что обеспечивает концентрацию моновалентных ионов Ыа" , равную 0,18 М. [c.36]

Вторичное влияние заряда состоит в различных скоростях седиментации катионов и анионов электролита. В противоположность первичному влиянию заряда этот эффект не устраняется путем экстраполяции к бесконечному разбавлению. Вторичное влияние заряда незначительно при условии минимально возможной концентрации ионов буфера и создании необходимой ионной силы раствора с помощью хлористого натрия или хлористого калия. Для работы в других условиях подходящая соль, катион и анион которой имеют одинаковые или близкие скорости седиментации, может быть выбрана с помощью таблицы, приведенной Педерсеном [104], в которой даны скорости седиментации ряда ионов. [c.58]

Реальная емкость зависит от условий проведения конкретного эксперимента (т. е. pH, ионная сила). Например, степень заря-женности ионообменника зависит от pH (влияние pH невелико в случае сильных ионообменников). Другим фактором является ионная сила, поскольку маленькие ионы, находящиеся вблизи заряженных групп, конкурируют с молекулами исследуемого вещества в связывании. Эта конкуренция достаточно эффективна, если исследуемое вещество представляет собой макромолекулу, так как более высокий коэффициент диффузии маленьких ионов обеспечивает большее число столкновений с заряженными группами ионообменника. Отсюда ясно, что увеличение концентрации буфера приводит к увеличению конкуренции. [c.209]

Ионы водорода участвуют во многих электродных реакциях органических соедр1нений. Часто pH и ионная сила среды сильно влияют на потенциал полуволны, число волн и форму кривой сила тока — напряжение. Для того чтобы получить воспроизводимые результаты, необходимо использовать буферные растворы при этом природа и концентрация соответствующей буферной системы в каждом случае индивидуальны. Добавление водного буферного раствора к органическому растворителю или к смеси растворителя с водой может значительно изменить pH буфера. Это связано с изменением активности ионов и кажущихся констант диссоциации различных присутствующих в системе диссоциирующих частиц. Обсуждение влияния pH, буферов и ионной силы в органической полярографии было проведено Элвингом [60]. [c.362]

Если ионная сила исходного буфера не мешает образованию аффинного комплекса, этот буфер выгодно использовать, потому что он уменьшает неспецифическую адсорбцию полиэлектролитов на заряженных группах присоединенного аффинного лиганда, возникновение которых вполне вероятно. Поэтому к буферному раствору, из которого проводят сорбцию, рекомендуется добавлять 0,5 моль/л хлорида натрия. Влияние ионной силы на связывание р-галактозидазы на сефарозе с присоединенным -аминофенил-р-В-тиогалактопиранозпдом показано в табл. 10.1. С увеличением ионной силы количество сорбированного фермента уменьшается, но его удельная активность, напротив, растет [34]. [c.263]

Развертывание спирали РНК в растворах низкой ионной силы ведет к ликвидации гинохромного эффекта и к уменьшению константы седиментации в 8 раз (Беткер). Однако полного расщепления водородных связей при комнатной температуре не происходит. Около 20% связей остается. Другой аспект полиэлектролитного поведения РНК виден из рис. 93, где приведены кривые изменения удельной вязкости как функции температуры. Растворителем служил 6М раствор мочевины для того, чтобы понизить температурный интервал перехода спираль—клубок. Из верхней части рисунка (А и Б) видно, что интервал перехода у РНК зависит от концентрации полимера. Причина этого эффекта — влияние ионной силы, которая создается не только буфером с ионной [c.275]

Таблица 1. Влияние ионной силы трех буферов на связывание глюкоэа-6-фосфатдегидрогеназы с гелем иатрекс оранжевый В[18].

Таким образом, величины п, превышающие единицу, приводят к большему влиянию ионной силы на рКа, это особенно характерно для цитрата (табл. 6.1), у которого п = —5 в области pH, где обычно используется цитрат. Следует отметить, что для катионных буферов, таких, как трис, р/Са повышается с уве-личеиием ионной силы. Влияние ионной силы следует учитывать при приготовлении исходных буферных растворов более высокой концентрации по сравнению с концентрацией используемых буферов. [c.243]

Этот выбор определяется, в первую очередь, условиями растворимости и сохранности материала препарата. Эти соображения мoгy J диктовать pH и ионную силу буфера, наличие в нем мочевины и детергентоп. Одпако надо иметь в впду и возможное воздействие выбора элюента на ход самого хроматографического процесса. Во-первых, такое воздействие может проявляться в изменениях конформации пли плотности упаковки макромолекул, диссоциации белков па субъединицы, диссоциации кофакторов от ферментов и др. Во-вторых, следует проверить устойчивость материала матрицы к выбранному значению pH и диссоциирующим добавкам. Наконец, не следует упускать пз виду возможности влияния элюента на взаимодействие разделяемых веществ с материалом матрицы, т. е. [c.135]

Так как величины Кт я V могут по-разному зависеть от pH, исследование, проводимое при ненасыщающих концентрациях субстрата, дает информацию, которую трудно интерпретировать. Поэтому необходима постановка экспериментов по определению влияния pH на Кт. и V. Следует помнить, что концентрация субстрата, являющаяся насыщающей при одном значении pH, при другом может йе быть ею. Выбирая буфер, нужно учитывать, чтобы его рК был по возможности близок к оптимуму pH реакции, а также иметь в виду, что при одном и том же pH в разных буферах каталитическая активность может различаться. Отдельные ионы могут оказывать активирующее или ингибирующее влияние на фермент. Поливалентные анионы (фосфат, сульфат, цитрат) могут конкурировать с отрицательно заряженным субстратом, вызывая ингибирование реакции. Отдельные компоненты буфера, например ЭДТА, гистидин, цитрат, могут связывать ионы металлов, важные для активности некоторых ферментов. Следует иметь в виду, что ионная сила раствора оказывает влияние на активность фермента. Поэтому, изменяя состав реакционной среды, необходимо обеспечивать постоянство ионной силы. [c.211]

Изоэлектрическая точка зависит от ионной силы и вида применяемого буфера, так как нейтральные соли оказывают влияние на степень иониза-Щ1И ноногенных групп боковых цепей. [c.357]

Бренстед, исследуя каталитическую активность частично ионизированных кислот в солевых растворах, установил, что имеется два различных вида влияния при каталитическом действии инертных солей. Первое, называемое первичный солевой эффект , выражается в увеличении каталитической активности иона водорода. Второе, известное под названием вторичный солевой эффект , проявляется в виде изменения константы ионизации кислоты. В то время, как повышение каталитической активности иона водорода происходит непрерывно с изменением концентраций соли, константа ионизации повышается до макси-Л1альной величины и затем уменьшается. Таким образом в результате добавления электролита могут меняться не только активность и реакционная способность, но вследствие влияния, оказываемого на степень диссоциации, может также измениться концентрация ионов Н+и 0Н . Первичный солевой эффект -был признан прямым кинетическим эффектом. Вторичный кинетический Солевой эффект [73, 76, 77] зависит не только от электрического типа, силы и концентрации кислоты, но также от количеств, в которых присутствуют компоненты, составляющие буфер. Вторичный солевой эффект всегда сопровождается первичным эффектом. Добавление нейтральной соли того же аниона изменяет ионную силу среды и таким образом изменяет скорость реакции при данной концентрации. Линейный характер солевого эффекта более резко выражен в концентрированном растворе (90% в 3N Na l), и изменение каталитической эффек- [c.225]

Рис. 1.25. Переход спираль — клубок в яичном альбумине а) влияние pH на температурный переход (/ — pH 9,4 2 — pH 1,8 ионная сила в обоих случаях 0,1 моль/л), б) смещение точки перехода в присутствии денатуранта — четырехмолярной мочевины 1 — боратный буфер, pH 9,4 2—раствор мочевины в этом буфере) в) воздействие на переход слабополярных растворителей (/ — ДМФ, 2 — ди-оксан).

Если к раствору слабой кислоты прибавляется нейтральная соль, то ионы последней являются главным фактором, определяющим ионную силу раствора. Если же, с другой стороны, измерения производятся в буферном растворе (например, уксусная кислота + Цетат натрия), то ионная сила раствора зависит от состава самого буфера, и в этом случае могут получиться значительные вторичные солевые эффекты даже без прибавления других солей. Согласно классической теории диссоциации, концентрация ионов водорода в буферном растворе уксусной кислоты -(- ацетат натрия зависит только от соотношения составных частей буфера. В действительности вслед-ствие вторичного солевого эффекта концентрация ионов водорода обусловлена также общей концентрацией буфера и возрастает с воз-расташ с концентрации соли. Эго влияние концентрации можно при- [c.8]

Для предотвращения изменения реакционной среды в серии экспериментов, желательно проводить реакции при постоянной ионной силе и постоянном составе растворителя. Прежде чем начинать большую серию измерений, необходимо выбрать стандартные экспериментальные условия. В случае использования высоких концентраций реагирующего вещества или буфера само вещество может изменить природу растворителя, причем часто бывает трудно сделать правильные поправки. Различные теоретические уравнения, описывающие влияние солей или растворителей на скорости реакций, практически имеют так много исключений, что являются почти бесполезными для введения поправок в наблюдаемые скорости реакций в отсутствие непосредственных экспериментальных данных, демонстрирующих их справделивость для исследуемой реакции. Поэтому желательно, если это возможно, сделать непосредственную экспериментальную оценку влияния изменений в условиях реакции. Приведение к постоянной ионной силе можно осуществить в соответствии с простым уравнением Дебая — Хюккеля, однако даже в умеренно концентрированных растворах специфическое влияние ионов и растворителя на коэффициенты активности реагентов и переходного состояния (гл. 7 и 8) становится много большим, чем эффект Дебая — Хюккеля, и может приводить к существенному изменению кинетического поведения. Так, общеосновной и общекислотный катализ аминолиза фенилацетата алкиламинами трудно обнаружить, если ионная сила создается хлоридом калия, который в противоположность хлориду тетраметиламмония обнаруживает специфический ускоряющий эффект [12, 18]. Влияние других изменений в природе растворителя, вызванных реагентами или буферными соединениями, можно оценить при исследовании влияния соответствующих модельных соединений. Например, диоксан можно использовать в качестве модели для оценки влияния углево-дород-эфирного кольца морфолина. Тот факт, что такие модельные соединения и соли не могут быть полностью адекватны моделируемым реагентам, означает, что необходимо внимательно относиться к небольшим изменениям в константах скорости (связанным, например, с малыми каталитическими членами), проявляющимся при высоких концентрациях реагентов, особенно если известно, что реакций чувствительна к влиянию солей и растворителя. Большую чувствительность некоторых реакций незаряженных молекул к влиянию растворителей можно проиллюстрировать 50%-ным уменьшением скорости гидролиза ангидрида ацетилсалициловой кислоты в присутствие 10% диоксана [19]. [c.435]

Устойчивость комплексов, образуемых борат-ионами с сахарами и полиолами, зависит от различных структурных факторов, которые обусловлены числом соседних ис-гидроксиль-ных групп, а также от экспериментальных условий, в частности от pH и ионной силы среды и концентрации в ней борат-ионов. Первые сообщения о разработке метода разделения смесей сахаров на сильноосновной анионообменной смоле дауэкс 1 в боратной форме в ступенчатом градиенте pH (от 8 до 9) и концентрации боратного буфера появились около 30 лет назад [70, 71]. В дальнейшем этот метод нашел применение для фракционирования полиолов [72]. Однако предложенные первоначальные условия не обеспечивали удовлетворительного разделения, а время анализа составляло примерно 60 ч. Данный метод обычно не находил применения в качестве аналитической методики до тех пор, пока интенсивные исследования влияния различных факторов, в частности температуры, ионной силы буфера и размера частиц смолы, на эффективность и скорость хроматографии не привели к значительному улучшению характеристик разделения. Использование смолы со средним размером частиц 20 мкм и подогрева колонки до температуры 50°С при градиентном элюировании буферами с увеличивающейся концентрацией бората (0,1—>-0,2 М) и хлорида (О—>-0,2 М), [c.21]

Добавление этиленгликоля, диоксана или формамида к раствору фетуина в фосфатном буфере (pH 7,9, ионная сила 0,16) вызывает снижение го, ц, и увеличение приведенной вязкости, но не влияет на величину молекулярного веса, измеренную по методу Арчибальда [21]. Эти органические растворители также оказывают влияние на параметры дисперсии оптического вращения, при этом величина полученная из уравнения Друде, снижается, а величина Ьо становится менее отрицательной. Наибольшие изменения наблюдаются в 30%-ном формамиде. При этом изменяется от 231 ммк в воде до 212 ммк в формамиде, а увеличивается соответственно от —120° в воде до —36 в формамиде. Полученные данные позволяют предположить, что при этом происходит частичное раскручивание молекулы. После ферментативного удаления сиаловой кислоты из фетуина наблюдаются аналогичные, но несколько более резкие изменения величин и Ьд. Это показывает, что отрицательно заряженный остаток сиаловой кислоты играет роль в сохранении конформации молекулы [21]. По данным Грина и Кэя [19], физические константы препаратов фетуина, выделенных солевым фракционированием и фракционированием этанолом, в основном одинаковы. Однако для последнего получена менее отрицательная величина Ьо, что позволяет предполагать, что этот препарат претерпел некоторые конформационные изменения. Содержание в нем а-спиралей меньше 15% — приблизительной величины, рассчитанной для фетуина, выделенного методом высаливания. Доказательством, подтверждающим конформационные различия между этими двумя препаратами, является тот факт, что препарат, полученный осаждением этанолом, более чувствителен к действию трипсина и а-химо-трипсина [21]. [c.61]

Ниже описана методика эксперимента, показывающего влияние соли на связывание глюкоза-6-фосфатдегидрогеназы иа Leu onostos mesenteroides на колонке с гелем матрекс оранжевый В в трех буферах (трис-НС1, триэтаноламин/КаОН и фосфатный) при различной ионной силе [18]. [c.113]

Систематические исследования по оптимизации элюирования белков с алкил-агароз выявили множество факторов, влияющих на элюирование были найдены агенты, понижающие полярность, специфические деформаторы , мягкие детергенты кроме того, изучалось влияние концентрации денатурирующих веществ, изменения pH, температуры, ионной силы и состава буфера. Поскольку доступность гидрофобных положений на поверхности белка обусловлена, по-видимому, его конформацией, а удерживание белков на алкилагарозах зависит в основном от липофильности, размера, формы и локализации этих положений, то способы элюирования, описанные выше, могут приводить либо к непосредственному разрушению гидрофобных взаимодействий между адсорбентом и белком, либо к изменению конформации белка, либо к комбинации обоих эффектов. [c.183]

Выбор экстрагирующего буферного раствора может оказать решающее влияние на эффективность очистки вируса. Вирусы с удлиненными частицами (например, потивирусы), склонные к агрегации или к адсорбции на клеточном дебрисе, лучше всего экстрагировать щелочными буферами (pH 8—9) с умеренной ионной силой (например, 0,1 М) однако частицы некоторых [c.13]

Различные буферы, используемые для ионного обмена, приведены в табл. 4.6. Концентрация ионной и нейтральной форм буфера должна составлять по меньшей мере 5 мМ. Таким o6tpa-зом, при использовании трис-С на ДЭАЭ-целлюлозе буфер должен соде ржать не менее 40 мМ триса, pH которого доведен до значения его р7(а с помощью НС1. Удобнее всего готовить буфер из 10 мМ НС1, доводя его pH до нужного значения незаряженным основанием (в данном случае трисом) преимущество этого способа состоит в том, что ионная сила точно известна (0,01 Н-трис+-С1 ). При работе с катионообменниками делают наобо рот, а именно 10 мМ КОН т1итруют до нужного значения pH с помощью МЭС. Следует помнить о влиянии температуры на величины р/Са (разд. 6.1), особенно если буфер готовят при комнатной температуре, а используют на холоде. К сожалению, при воспроизведении опубликованных методик редко бывает ясно, в каких условиях доводили pH до нужной величины — на холоде или при комнатной температуре. [c.121]

Ферментативная активность зависит от концентраций субстрата (или субстратов), активаторов и ингибиторов, специфичных для данного фермента, и от неспецифических влияний таких соединений, как соли и компоненты буфера, а также от pH, ионной силы и температуры, а иногда и от взаимодействий с другими белками или компонентами мембран, которые могут присутствовать в реакционной смеси. Обычно стремятся создать оптимальные условия для протекания ферментативной реакции, с тем чтобы фермент проявлял мак симальную активность (Vmax). Однако ЭТО не всегда возможно либо из-за слишком высокой стоимости субстрата или его плохой растворимости, либо потому, что оптимальные условия для данного фермента несовместимы с условиями, необходимыми для другого (сопрягающего) фермента, без которого нельзя определить активность исследуемого фермента. Эти условия будут рассмотрены ниже. [c.277]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология