Гель-хроматография гель-проникающая хроматография

Рис. 4-46. Три типа матриксов, используемых для хроматографии. При ионообменной хроматографии (А) нерастворимый матрикс содержит ионы, задерживающие молекулы с противоположным зарядом. Для разделения молекул используются следующие матриксы диэтиламиноэтилцеллюлоза (ДЭАЭ-целлюлоза) - заряжена положительно карбоксиметилцеллюлоза (КМ-целлюлоза) и фосфоцеллюлоза - заряжены отрицательно. Силы взаимодействия между молекулами в растворе и ионообменником определяются ионной силой и pH элюирующего раствора, которые для достижения эффективного разделения можно варьировать определенным образом (как на рис. 4-47). При хроматографии по методу гель-фильтрапии (Б) матрикс инертен, но содержит поры. Низкомолекулярные соединения проникают внутрь частиц матрикса. Оказавшись при этом в относительно большем объеме, они проходят через колонку медленнее. В качестве матрикса можно использовать зерна поперечно-сшитого полисахарида (декстран или агароза). Поскольку в продаже имеются полисахариды с самым различным размером пор, их можно использовать для фракционирования молекул с молекулярной массой от 500 до 5 х 10 дальтон. При аффинной хроматографии (В) используется нерастворимый матрикс, ковалентно связанный со специфичными лигандами (антителами или субстратом ферментов), которые присоединяют определенный белок. Связываемые иммобилизованным субстратом молекулы фермента можно элюировать концентрированными растворами субстрата в свободной форме, а молекулы, связанные с иммобилизованными антителами, можно элюировать за счет диссоциации комплекса антитело антиген концентрированными растворами соли или растворами низкого или высокого pH. Однократная хроматография на такой колонке позволяет

Принцип метода. Метод молекулярно-ситовой хроматографии (гель-хроматографии, гель-проникающей хроматографии или эксклюзионной хроматографии) —это вид твердо-жидкостной хроматографии, основанный на различной способности молекул веществ, отличающихся своими размерами, проникать внутрь заполненных растворителем пор неподвижной фазы и задерживаться там на различное время. Молекулы, имеющие большой размер, не проникают совсем или проникают только в часть пор носителя и вымываются из колонки раньше, чем маленькие молекулы, вследствие чего обеспечивается разделение по размеру молекул в растворе. [c.69]

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]

Для определения ММР жидких каучуков пригодны методы осадительной или элюентной хроматографии в различных вариантах. Весьма перспективным методом для исследования ММР полимеров с функциональными группами является гель-проникаю-щая хроматография с использованием жидкостных хроматографов различной конструкции [61]. [c.434]

Молекулярно-ситовая хроматография. При данном виде хроматографии используется способность материалов с контролируемой пористостью сортировать и разделять компоненты смеси в соответствии с размерами и формой их молекул. Для осуществления процесса гель-хроматографии используются гели поперечно-емкостного декстрана (сефадексы и сефакрилы), поперечно-сшитые полиакриламидные гранулы (биогели), агарозные гели с выраженными в них цепями акриламидного полимера (ультрагели) и более жесткие поперечно-сшитые агарозы (СЬ-агарозы и сефакрилы-8), с помощью которых можно быстро разделить макромолекулы в соответствии с их размером. Степень удерживания растворенного вещества на колонке зависит от его способности проникать в поры геля. Поэтому при гель-фильтрации сначала выходят высокомолекулярные вещества, а затем вешества в порядке убывания их моле- [c.55]

Разделение происходит потому, что стационарная фаза имеет поры разного диаметра. Более мелкие молекулы могут проникать в большее число пор, чем более крупные молекулы, и потому они более длительное время будут находиться в колонке, чем более крупные молекулы, и, следовательно, более крупные молекулы будут вымываться из колонны первыми. Молекулы еще большего размера, которые не могут проникнуть даже в самые крупные поры используемого носителя, сразу проходят через колонку без разделения. Промежуток времени, за который молекула проходит через всю колонну, зависит от размера молекулы и ее массы. Поэтому если прокалибровать колонну по образцам с известной молекулярной массой, то с помощью гель-хроматографии можно определять молекулярную массу. [c.319]

Разделяющий эффект гель-хроматографии обусловлен тем, что молекулы малых диаметров способны проникать в гель глубже и удерживаться там дольше, поэтому при элюировании они выходят из колонки после более крупных молекул. Происходит как бы просеивание молекул. Слой геля в хроматографической колонке характеризуют высотой к и диаметром с1. При больших диаметрах скорость потока и разделения больше, чем при малых диаметрах. Однако разделение сложных смесей производят на узких и длинных колонках. [c.361]

Выбор носителя. Выбор геля как носителя определяется диапазоном его проницаемости, верхним пределом которого является предел ситового исключения (эксклюзионный предел), а нижним —полная проницаемость. Этот диапазон легко найти из калибровочной кривой, построившее для данного образца и геля. Рассмотрим типичную калибровочную кривую (см. рис. 26) для разделения двух веществ в молекулярно-ситовой хроматографии. Носители, представляющие кривую /, не подходят для разделения этих двух веществ, так как они полностью проникают в гель, и разделение будет неполным. Носители, представляющие кривую 2, также непригодны, так как эти два вещества совершенно не задерживаются гелем. Требуемыми свойствами обладают носители, представляющие кривую 3, так как оба разделяемые вещества входят в линейный диапазон проницаемости геля с максимальным отношением [c.77]

Наконец, необходимо указать еще на один вид хроматографии, получивший развитие сравнительно позднее других разновидностей хроматографии. Это гель-хроматография или, как ее часто называют, ситовая хроматография или гель-фильтрация. В основе гель-хроматографии лежит распределение компонентов разделяемой смеси веществ между подвижной фазой — растворителем, находящимся в свободном состоянии, и неподвижной фазой — жидкостью, находящейся во внутренних порах или полостях полимерных гелей. Разделение зависит от размеров молекул разделяемой смеси. Большие молекулы, которые не могут проникать в поры геля, первыми вымываются из неподвижной фазы. Полимерные гели в этом виде хроматографии играют роль сита, разделяющего смесь в соответствии с размерами составляющих ее молекул. [c.12]

Гель-хроматография, или эксклюзионная — хроматография — еще один вариант жидкостной хроматографии, при котором молекулы разделяемой пробы элюируют в зависимости от их объема и формы. Заполнитель колонки (гель) имеет поры определенного размера. Если в разделяемом образце есть молекулы, размеры которых не позволяют им проникать в поры геля, то они проходят с потоком элюента только между частицами геля и быстро выходят из колонки. Молекулы небольшого размера могут проникать во все поры геля, путь их удлиняется, и они задерживаются в колонке дольше других 124 [c.124]

Гель-проникающая или эксклюзионная хроматография (ГПХ) представляет собой сравнительный метод р деления нефтепродуктов,основанный на различной способности молекул проникать в поры геля. [c.53]

В 60-х годах появилась возможность синтезировать как ионогенные, так и незаряженные гели, обладающие строго определенными размерами пор. Это позволило разработать вариант хроматографии, сущность которого заключается в разделении смеси веществ на основе различия их способности проникать в гель — гель-хроматография. Этот метод позволяет разделять смеси веществ, обладающих различной молекулярной массой. [c.11]

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]

Хроматографическое разделение смеси веществ в рамках ее жидкостно-жидкостного варианта можно проводить не только на основе распределения компонентов анализируемой смеси между двумя несмешивающимися жидкостями, но и гель-хроматографией. В отличие от распределительной в гель-хроматографии подвижной и неподвижной фазами служит одна и та же жидкость — растворитель. При этом та часть жидкости, которая протекает вдоль слоя твердого носителя — зерен геля, выполняет функцию подвижной фазы и переносит компоненты разделяемой смеси вдоль колонки. Другая часть той же жидкости проникает в лоры зерен геля и выполняет функцию неподвижной фазы. [c.225]

Ситовая хроматография представляет собой метод, в котором для разделения веществ по размерам их молекул используются однородные, высокопористые неионные гели. Молекулы самого большого размера не могут проникать в поры сильно сшитых гранул геля и поэтому выходят первыми. Макромолекулы меньшего размера задерживаются в пространстве внутри гранул геля, вследствие чего требуется больше времени для их выхода. К ситовой хроматографии (гл. 25) относятся гель-фильтрация (разд. 25.2), гель-проникающая хроматография (разд. 25.3) и гидродинамическая хроматография (разд. 25.15). [c.28]

Очистку препаратов гемицеллюлоз часто проводят через медно-щелочные соединения. Для очистки и разделения гемицеллюлоз применяют также различные виды хроматографии (адсорбционную, распределительную, ионообменную, гель-проникаю-щую). [c.278]

Гель-хроматография. В препаративных целях, особенно при очистке белков от примесей, щироко используют метод молекулярных сит, или гель-хроматографию. При обработке эпихлоргидрином полисахарида дек-страна образуются различной степени выраженности поперечные связи, приводящие к формированию крупных гидрофильных зерен, нерастворимых в воде и называемых сефадексами. Благодаря большому сродству к воде зерна сильно набухают в водной среде с образованием геля, которым заполняют хроматографическую колонку. Разделение веществ этим методом основано на том, что большие молекулы не проникают во внутреннюю водную фазу геля, являющуюся стационарной, и остаются снаружи, двигаясь вместе с подвижной фазой вниз вдоль колонки небольшие молекулы, напротив, свободно диффундируют внутрь зерен, образуя равновесную систему между подвижной и стационарной фазами, и соответственно с меньшей скоростью двигаются вдоль колонки (рис. 1.5). Обычно момент появления веществ в вытекающем из колонки с сефадексом элюенте выражают формулой [c.30]

Ограничимся рассмотрением эксклюзионной, или гель-хроматографии. Этот процесс можно рассматривать как процесс сепарации раствора, при котором компоненты разделяются (фракционируются) в соответствии с размером молекул. В качестве сорбента, или, как его еще называют, молекулярного сита, используют пористые полимерные шарики. При прохождении молекул через слой сорбента в микропоры шариков проникают молекулы, размер которых меньше размера пор. Молекулы большего размера в поры не проникают. На рис. 6.12 схематично показан процесс сепарации молекул двух сортов, различающихся размерами [4]. [c.134]

После экструзии уголь просеивали и изучали изменение его свойств на пробах одной дисперсности (—0,2 + 0,16 мм) с помощью физико-химических методов (экстракция в спиртобензольной смеси по Грефе, ИК-спектроскопия и гель-проникаю-щая хроматография экстрактов, ЭПР). [c.286]

Гель-проникаю-щая хроматография Углеводороды Сефадекс Ш-20 Изопропанол хлороформ— циклогексан (4 1) 36 [c.19]

Для объяснения процессов, происходящих в гранулах геля, был предложен ряд гипотез подробно они будут рассмотрены в гл. 1И. Здесь же мы лишь констатируем следующее смесь веществ можно разделить по молекулярным весам на слое гранулированного геля соответствующей пористости. Не подлежит сомнению, что это хроматографический процесс, поскольку растворенные вещества проникают в неподвижную фазу, в результате чего смесь разделяется на компоненты. В настоящее время существует в основном лишь два способа подобрать термин для нового хроматографического метода для этого используют либо применяющийся носитель (например, хроматография на бумаге), либо процесс, который, как полагают, лежит в основе разделения (например, распределительная хроматография). В соответствии с этим метод разделения ионов на заряженном полимере можно назвать либо хроматографией на ионообменных смолах, либо ионообменной хроматографией. То же относится и к обсуждаемому здесь методу. В табл. 1 приведены все предложенные для него названия, каждое из которых имеет как преимущества, так и недостатки. [c.20]

Рис. 172. Метод гель-хроматографии а — схема разделения Ьравннтельно небольшие макромолекулы J, проникая внутрь гранул набухшего геля (, гадерживакяся в них. более крупные частицы 2, не способные проникать в гранулы, проходят между ними), б — фракционирование полистирола (фракция /, =

Эккере [33] применил этот принцип к гель-хроматографии и предложил для очень пористых гелей механизм ограниченной диффузии. (В отличие от других типов геля для сефадекса 0-200 коэффициент распределения между фазой геля и элюентом в равновесном состоянии значительно отличался от значения Кв., определенного на колонке.) Согласно новому принципу, объемы выхода макромолекул (белков) с гранулированного геля агара или сефадекса 0-200 определяются скоростью их диффузии в фазу геля. Вследствие медленной диффузии крупные молекулы проникают в гель не столь глубоко, как мелкие, н поэтому вымываются с колонки гораздо раньше. Вновь применив уравнение Ренкина [32], Эккере связал величину /(( , характеризующую поведение макромолекул в геле, с величиной г Я, где г — радиус частиц белка [c.120]

Гель-хроматографию (гель-фильтрацию) также можно отнести к колоночной хроматографии, однако область ее применения несколько специфична [22—24]. Неподвижной фазой в стеклянной колонке служит набухшее веп1,ество со структурой геля (декстран, агар-агар, полиакриламид, полистирол и т. д.) предпочтительно с поперечносшитой полимерной структурой, вследствие этого обладающее ограниченным набуханием. Растворителем для подвижной фазы служит то же самое вещество, в котором происходит набухание геля, главным образом вода или смесь воды и спирта. Пустоты между шариками геля заполнены раствором. Во время хроматографирования растворенное вещество распределяется между гелем и жидкостью, и этот процесс в основном зависит от размера частиц растворенного вещества. В идеальном случае распределение небольших ионов и молекул между двумя фазами проходит совершенно одинаково, в то время как большие молекулы ограниченно проникают в гелевую фазу. Согласно экспериментальным данным, связь молекулярной массой химически сходных веп1,еств и коэффициентом распределения подчиняется уравнению [c.285]

Разделение смеси веществ цроисходит в том случае, если размеры молекул этих веществ различны, а диаметр пор зерен геля постоянен и может пропускать лишь те молекулы, размеры -которых меньше диаметра отверстий пор геля. При фильтровании раствора анализируемой смеси более мелкие молекулы, проникая в поры геля, задерживаются в растворителе, содержащемся в этих порах, и движутся вдоль слоя геля медленнее, чем крупные молекулы, не способные проникнуть в поры. Таким образом, гель-хроматография позволяет разделять смесь веществ в зависимости от размеров и молекулярной массы частиц этих веществ. Этот метод разделения достаточно прост, быстр и, что самое главное, он позволяет разделять смеси веществ в более мягких условиях, чем другие хроматографические методы. [c.225]

Гель-хроматография применяется, как уже указывалось, при обессиливании растворов (малые по размеру ионы солей проникаю в поры ге я и удерживаются там), для группового разделения высокомолекулярных и низкомолекулярных органических соединений (например, глицериде в жирных кислот с молекулярной массой около 200—500), в анализе биологических объектов (часто с использованием буферных систем с целью предотвратить разрушение ферментоп), для определения молекулярной массы белков (в том числе содержащихся в сыворотке К]ювп, в спинн( -мозговой жидкости), углеводородов и др)гих вещеста. [c.285]

Разновидностью метода фракционирования на колонке является гель-хроматография [86]. В качестве разделительного вещества применяют органические или неорганические вещества (например, силикагель) пористой структуры с размером пор, зависящим от плотности сшивок и условий получения. Для фракционирования полимеров, растворимых в воде, чаще всего применяют набухший в воде декстран с различной степенью сшивания (сефадекс). Для растворов полимеров в органических растворителях применяют сшитые полистиролы или сополимеры метилметакрилата с этилен-гликольдиметакрилатом. Образец полимера растворяют, заливают в колонку и элюируют, используя тот же самый растворитель. Небольшие молекулы полимера свободно диффундируют внутрь геля. Размеры некоторых молекул оказываются настолько большими, что им не удается проникнуть внутрь пор, в результате чего они первыми выходят из колонки при элюировании. Продолжительность элюирования фракций возрастает с уменьшением размера макромолекул. Существует критическое значение молекулярной массы, ниже которого макромолекулы полимера могут проникать в поры сетки и поэтому могут быть разделены. Молекулы большего размера уже не могут быть разделены, так как они не могут диффундировать в гель. Частота сетки геля и критическое значение молекулярной массы связаны между собой простой зависимостью чем чаще сетка, тем меньше критическое значение молекулярной массы. [c.83]

Пористость и внутренняя поверхность целлюлозы может быть определена при изучении проникновения (по типу гель-проника-ющей хроматографии) различных полимерных молекул Причем, если используют серию полимеров с увеличивающейся молекулярной массой (например, декстраны, полиэтиленгликоли), то может быть получено распределение пор по размерам Так, для хлопкового волокна подобные измерения показали, что примерно 75% общего объема пор (0,3 мл на 1 г сухого волокна) занимают поры диаметром 20 А Характерно, что в сухом хлопковом волокне общий объем пор меньще, чем во влажном Делигнифицирован-ная древесная целлюлоза имеет средний размер пор в 2-4 раза превыщаюцщй размер пор хлопковой целлюлозы [11] (специфика определения размера поверхности целлюлозы в случае ферментативного гидролиза будет обсуждена в разделе 1 2) [c.15]

Содержание стирола оценивали спектрометрически по поглощению в ультрафиолетовой области [7]. Микроструктуру бутадиеновых звеньев определяли методом ИКС [10]. Молекулярные веса определяли с помощью гель-проника-ющей хроматографии. В качестве растворителя использовали тетрагидрофуран. Поскольку независимая калибровка по данным рассеяния света была выполнена только для полибутадиена (образец F) и сополимера, полученного при соотношении стирола и бутадиена 25 75, молекулярные веса рассчитывали по универсальной калибровочной кривой, согласно методу, предложенному Бенуа с соавторами [2]. [c.84]

Гели были впервые применены для разделения жидких смесей Поратом и Флодином в 1959 г. В гель-хроматографии подвижной и неподвижной фазами служит одна и та же жидкость, т е. растворитель. Часть жидкости, протекающая вдоль зерен геля (твердого носителя), выполняет роль подвижной фазы и переносит компоненты смеси вдоль колонки. Но другая часть жидкости проникает в поры зерен геля и играет роль неподвижной фазы. [c.441]

Гель-проникающая хроматография основана на способности макромолекул различной длины, а следовательнс/, и различной молекуляр- ной массы, проникать в пористый компонент на различную глубину. Колонку [c.26]

Эти виды эксклюзии еще не получили объяснения. Возможно, они связаны с тем фактом, что упомянутые гели содержат небольшое количество карбоксильных групп (см. стр. 49). По-видимому, можно считать, что при малой нагрузке геля. и элюировании дистиллированной водой отрицательно заряженные карбоксильные группы слегка отталкивают анионы низкомолекулярных соединений от фазы геля [43]. В результате для этих соединений, так же как и для высокомолекулярных, объем выхода равен свободному объему Уо- Этот эффект может существенно исказить результаты при работе с радиоактивными анионами, например с иодидами [58]. При определенных обстоятельствах наличие радиоактивности в свободном объеме Уо может ввести в заблуждение, поскольку ее можно принять за меченые макромолекулы. Однако наличие в элюенте других электролитов полностью нормализует объемы выхода [43, 58]. Хотя гуминовые кислоты имеют ароматическую природу, они совершенно не проникают в гель декстрана при элюировании дистиллированной водой если же использовать солесодержащие элюенты, то с помощью гель-хроматографии удается определить молекулярный вес этих соединений [59]. [c.131]