Молекулярная масса, определение методом седиментации, диффузии

Мицеллы ПАВ по размерам и молекулярно-кинетичес-ким свойствам близки к макромолекулам высокомолекулярных соединений, и для определения мицеллярной массы ПАВ пригодны те же методы, которые применяются для нахождения молекулярной массы полимеров. Эти методы основаны на измерении интенсивности светорассеяния, скорости диффузии, скорости седиментации в поле центробежной силы ультрацентрифуги. (В последнее время предложен метод, основанный на измерении оптической плотности мицеллярных растворов, содержащих солюбилизированный олеофиль-ный краситель. Однако он находит лишь ограниченное применение — пригоден для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования.) [c.157]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярной массы и размеров молекул белка выполняется с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. [c.510]

При определении молекулярной массы по методу седиментационного равновесия знание коэффициента диффузии не является необходимым. В этом случае используют более низкое число оборотов. По сравнению с предыдущим методом, для которого необходимо гравитационное поле до 400 ООО g, здесь достаточно центробежной силы, в 10 — 15 тыс. раз превосходящей земное притяжение. Через несколько часов или через несколько суток процесс седиментации и обратной диффузии достигает состояния равновесия, при котором перемещение частиц отсутствует. Измерив градиент концентрации белка от мениска до дна ячейки, можно вычислить его молекулярную массу. Медленное установление равновесия — недостаток метода. Этого можно избежать при проведении определения по Арчибальду. В этом низкоскоростном методе для расчетов можно использовать градиент концентрации, образующийся в измерительной ячейке у мениска жидкости (до отделения белковой зоны). Метод нулевой концентрации в мениске, предложенный в 1964 г., делает возможным достижение седиментационного равновесия при высокой скорости ротора (высокоскоростной метод), в этом случае белковая зона уже отделена от мениска. Это дает возможность сократить время эксперимента до 2 — 4 ч. [c.361]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярных масс и размеров белков было выполнено с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью анализа отдельных компонентов (см. упражнение 20-23), измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных, очень больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. Сведения о форме молекул получают, измеряя скорости молекулярной релаксации после электрической поляризации, исследуя изменения в оптических свойствах (двойное лучепреломление), возникающие в струе жидкости, непосредственно с помощью электронной микроскопии и, что имеет, быть может, наиболее важное значение, исследуя интенсивность рассеяния света и рентгеновского излучения как функцию угла рассеяния. Применение всех этих методов часто встречает трудности вследствие высокой степени гидратации белков, а также в результате того, что многие белки вступают в обратимые реакции ассоциации, образуя димеры, три-меры и т. д. Молекулярные массы, молекулярные параметры и изоэлектрические точки ряда важных белков приведены в табл. 20-2. [c.125]

Определение молекулярной массы методом седиментации диффузии [c.326]

Уравнение Хаувинка — Марка применяется для определения молекулярной (вискозиметрической) массы полимеров. Коэффициенту а я К в этом случае должны быть предварительно установлены путем исследования полимеров этого же полимергомологического ряда с известной молекулярной массой, определенной прямыми, независимыми от вискозиметрических, методами (светорассеяние, осмометрия, седиментация, диффузия). [c.16]

Существует несколько физических методов абсолютного измерения молекулярных масс, в первую очередь основанных на использовании седиментации или рэлеевского рассеяния света. Они требуют существенно большего количества индивидуального биополимера, чем описанные химические и биохимические методы, проводятся путем прецизионных измерений на дорогостоящем оборудовании и применительно к задаче измерения молекулярных масс белков и нуклеиновых кислот постепенно утрачивают свое значение. Седиментационные методы основаны на использовании уравнений (7.2) или (7.3). В первом случае измерению подлежат константа седиментации биополимера и коэффициент диффузии. Во втором случае нужно достичь состояния седиментационного равновесия и измерить распределение концентрации исследуемого биополимера вдоль центрифужной ячейки, т.е. концентрацию биополимера на нескольких разных расстояниях г от оси ротора. Оба метода требуют определения парциального удельного объема, или, что то же самое, плавучей плотности биополимера в условиях, используемых для седиментации. [c.267]

Зная коэффициент диффузии и коэффициент седиментации, можно рассчитать молекулярные массы по уравнению седиментации — диффузии (1.11). Этот метод, однако, не получил широкого распространения из-за некоторых принципиальных недостатков. Подробно данный вопрос осветили Крис и Пейн [4]. Когда для определения степени гомогенности препарата используется скоростная седиментация, обычно одновременно определяют и коэффициент седиментации. С помощью последнего можно получить ориентировочные данные о величине молекул, что дает возможность планировать соответствующие эксперименты для определения молекулярной массы. Биохимикам часто приходится ставить препаративные опыты, и в этом случае знание коэффициентов седиментации макромолекул и сопровождающих их компонентов значительно облегчает выбор условий для правильной постановки таких опытов. [c.63]

Еще одним абсолютным методом определения молекулярной массы является сочетание седиментации и диффузии. Молекулярную массу Msn определяют по формуле, справедливой для молекул любой формы и предложенной Сведбергом [95] [c.150]

Молекулярная масса ПВА в зависимости от условий получе-, ния полимера изменяется от 10 000 до 2 000 000. Значения /( и а в уравнении Марка — Хувинка [г = КМ° , вычисленные с при-, менением различных абсолютных методов определения ММ фракционированного ПВА (осмометрии, диффузии, светорассеяния, седиментации в ультрацентрифуге), приведены в [12, 74]. [c.65]

Молекулярная масса гиалуроновой кислоты была определена осмо-метрическим методом, седиментации-диффузии и методом рассеивания света. Были найдены величины между 5-10 и 8-10 , что зависит от происхождения препарата, способа выделения и метода определения. Гиалуроновая кислота, полученная из стекловидного тела, имеет меньшую молекулярную массу, чем из синовиальной жидкости, пупочного канатика и кожи. [c.162]

Сведения о практическом применении этих уравнений читатель найдет в следующей главе, где определение молекулярных масс рассматривается более подробно. Основные уравнения, приведенные выше для трех основных методов (седиментации — диффузии, равнове- [c.90]

К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств растворов асфальтенов и соответствующие им срёдние молекулярные массы навываются среднегидродинамическими М г). Их определяют по вязкости растворов, константе седиментации или коэффициенту диффузии. Средние молекулярные массы, полученные различными методами, различаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера По относительному значению они располагаются в ряд М < Мш < Мг. Для различных асфальтенов установлена- высокая полидисперсность [306]- Так, для ряда асфальтенов, выделенных из битумов деасфальтизации, значение Мя (определенное криоскопически в бензоле), равно 2200, а Mw, определенная по скорости диффузии в бензольном растворе, составляет 8540. Отношение M lMn — 3,5 указывает на высокую степень полидисперсности асфальтенов. [c.152]

К среднемассовым относят такие методы определения молекулярной массы, которые основаны на установлении массы отдельных, макромолекул измерение скорости седиментации, скорости диффузии, светорассеяния в растворах полимеров. Значение среднемассовой молекулярной массы Л w представляет собой произведение массы всех фракций полимера на молекулярную массу фракции, отнесенное к ассе одной фракции Лiw= [c.18]

Во-вторых, с помощью физико-химических методов, применимых. к белковым растворам, можно установить молекулярный вес. Он может быть определен несколькими различными приемами, при условии, если материал монодисперсен. К таким приемам относятся методы измерения осмотического давления, светорассеяния, седиментационного равновесия и измерения скорости седиментации и диффузии. Все эти приемы основаны на различных принципах и часто дают не вполне совпадающие результаты. Это объясняется тем, что получаемые данные зависят не только от размеров и массы, но и от. электрического заряда, формы и степени гидратации белковых молекул. При измерении скорости движения частиц (например, скорости диффузии или скорости седиментации) хорошие результаты получаются только для тех молекул, форма которых близка к шарообразной, ибо они ведут себя в соответствии с изученными закономерностями. Отклонение от сферической формы (фибриллярные белки) и гидратация молекул приводят к различным ошибкам, так как движение молекул замедляется в результате увеличения коэффициента трения или эффективного размера частиц. [c.128]

Коэффициент седиментации 5 и коэффициент диффузии О входят (в виде отношения, / >) в уравнение Сведберга (1.11) — основное уравнение для определения молекулярной массы. Тут следует иметь в виду следующее для вычисления молекулярной массы по уравнению (1.11) необходимо определять 5 и О в одинаковых растворителях и при одинаковой температуре, экстраполируя полученные значения к бесконечному разбавлению. Если молекулярный вес определяют равновесными методами или методом Арчибальда, отношение //) в явном виде в соответствующие уравнения не входит. Что касается неравновесного опыта, то, когда плотность растворенного вещества превышает плотность растворителя, происходит два противоположных процесса седиментация вещества, с одной стороны, и диффузия — с другой. Если в результате седиментации молекулы растворенного вещества устремляются ко дну ячейки, то в результате диффузии происходит обратное явление молекулы вещества стремятся равномерно распределиться по всему объему ячейки. Седиментация и диффузия, таким образом, действуют в противоположных направлениях, и какое из этих двух движений преобладает — зависит от величины ускорения центробежной силы. [c.58]

Наконец, коротко об авторах и о том, кто что написал. Оба автора давно работают в области транспортных методов П. Н. Лавренко — специалист по седиментации и диффузии (читающий курс лекций по физическим методам определения молекулярных масс и молекулярно-массовых распределений на физическом факультете Ленинградского государственного университета им. А. А. Жданова), а П. П. Нефедов — по жидкостной хроматографии. Первым написаны гл. I, П, IV, V и разделы VII.1— [c.6]

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]

Вернемся к материалу, изложенному в предыдущих главах. Существуют три основных метода определения молекулярной массы. Для удобства вновь приведем уравнение седиментации — диффузии (1.11) [c.98]

При определении молекулярных масс, полидисперсности, химической чистоты и физических свойств многих соединений, в особенности высокомолекулярных, необходимо пользоваться сложными физико-химическими методами анализа — такими, как седиментация в ультрацентрифуге и свободная диффузия [1, 2], свободный электрофорез или магнитная седиментация [3, 4]. [c.276]

Метод седиментации — диффузии не получил широкого распространения, так как его применение требует специальных экспериментов для определения коэффициента диффузии. Одно время казалось, что применение этого метода целесообразно в тех случаях, когда трудно очистить препарат настолько, насколько это необходимо для равновесного ультрацентрифугирования. Однако при работе с недостаточно чистым препаратом возникает неопределенность— не ясно, какого типа средняя молекулярная масса измеряется методом седиментации — диффузии. Юлландер [5] показал, что этот метод дает значение молекулярной массы, промежуточное между Мп и Ми, и обычно более близкое к Л1( . Относительное положение значения этой молекулярной массы на соответствующем графике зависит от характера молекулярно-весового распределения. Описанный метод по количеству анализируемого вещества не столь экономичен, как равновесные методы. Его, однако, часто применяют для дополнительной проверки значений молекулярной массы, полученных другими способами. [c.106]

Существует косвенный метод подсчета вирусных частиц в образце, который позволяет определить массу каждой частицы. Этот подход особенно полезен в том случае, когда нет строгого соответствия между числом частиц и их способностью образовывать бляшки . Молекулярный вес вирусных частиц определяют методами седиментации — диффузии и светорассеяния. Умножив его на процентное содержание ДНК в вирусной частице, получают молекулярный вес ДНК. Среди методов, которые используются для определения содержания ДНК в вирусной частице, можно назвать определение фосфора (колориметрически или по величине радиоактивности P ) определение связанной с пуринами дезоксирибозы (колориметрическое) определение тимипа (но радиоактивности Н ) [16] опре-делепие ультрафиолетового поглощения (при этом допускается, что вклады ДНК и белка аддитивны) 1 109] и определение плавучей плотности ви-вируса (исходя из того же предположения). Общее содержание вируса в препарате можно определить по сухому весу, по инкременту показателя преломления [110] и исходя из суммарного содержания белка и нуклеиновой кислоты. [c.238]

Примеры использования зонального центрифугирования в препаративной ультрацентрифуге 313 Зональная седиментация в самогенерирующемся градиенте плотности 317 Седиментация ДНК при щелочных значениях pH 319 Определение молекулярной массы методом седиментации — диффузии 320 [c.578]

Среднемассовую ММ — Мщ, обычно определяют методами светорассеяния и седиментации. В этих методах используется сложное и дорогостоящее оборудование. Кроме того, при седиментации в ультрацен-трифуге необходимая длительность эксперимента Б некоторых случаях достигает нескольких недель. Эксперимент состоит в том, что раствор полимера помещают в ячейку, которая вращается в течение длительного времени. В результате достигается термодинамическое равновеспе, так что полимер распределяется по радиусу ячейки в соответствии с молекулярной массой фракций. При этом центробежная сила, действующая на макромолекулы, уравновешивается движущей силой, обусловленной диффузией и направленной противоположно градиенту концентрации. Определение ММ методом светорассеяния основано на том, что интенсивность рассеяния падающего света пропорциональна квадрату массы макромолекул. [c.74]

Все выделенные из древесины препараты целлюлозы характеризуют выходом и примесями эпутствующих полисахаридов, а также изменениями, вызванными процедурой выделения. Одним из важнейших показателей является молекулярная масса, или СП. Молекулярную массу целлюлозы, как и других полимеров, определяют абсолютными и косвенными методами. Из абсолютных методов используют определение осмотического давления (в осмометре) определение констант седиментации (в ультрацентрифуге) и коэффициентов диффузии (в диффузометре) определение интенсивности светорассеяния (в фотометре светорассеяния). [c.30]

Величина S, экстраполированная к нулевой концентрации, называется константой седиментации и является характеристикой макромолекулы в растворе. Она представляет собой скорость оседания, отнесенную к единице силового поля, и колеблется от 2 (Л1 = 10 000) до 200 (/М = 10 ООО ООО). Зависимость S от молекулярной массы может быть представлена в виде уравнения S= Ks, где / s — константа, 6 имеет тот же смысл, что в аналогичном уравнении определения М по коэффициенту диффузии. Описанный седиментационный метод дает среднеседиментационную молекулярную массу [c.542]

Следует отметить, что для изучения эффекта Максвелла в концентрированной серной кислоте были разработаны специальные тефлоновые приборы, в которых исключены все металлические детали [50]. Сравнительное изучение двойного лучепреломления Дга и углом ориентации поли-п-бензамида в серной кислоте и в диметилацетамиде доказало, что только в концентрированной серной кислоте этот полимер, как и многие другие (полимеры 1,2, 4,5 в табл. 6) дает молекулярно дисперсные растворы. Бььца доказана стабильность сернокислотных растворов во времени [50]. Исследование растворов в серной кислоте позволило по углам ориентации в потоке впервые получить правильный порядок молекулярных масс поли-л-бензамида [50], поскольку основные стандартные методы определения М (такие, как, например, седиментация) к этим полимерам были неприменимы. Методика измерения коэффициентов поступательной диффузии в серной кислоте была разработана позже [56]. [c.25]

Средний молекулярный вес полимера или отдельных его фракций может быть определен различными методами. Значения среднего молекулярного веса полимера в зависимости от метода его определения неодинаковы. Если молекулярный вес находят по одному из методов, основанных на определении числа макромолекул полимера в растворе определенной концентрации (по величине осмотического давления или по количеству концевых групп), среднее значение молекулярного веса данной фракции получают как частное от деления массы навески на число содержащихся в ней макромолекул. Полученный таким способом молекулярный вес называют среднечисловым Мп)- Если же молекулярный вес определяют методами, позволяющими установить массу отдельных макромолекул (по скоростям седиментации и диффузии, по светорассеянию растворов полимера), то найденный молекулярный вес носит название средневесового М-т). [c.63]

На практике коэффициенты седиментации можно определить достаточно точно. Определение же коэффициентов диффузии гораздо более трудоемко. Поэтому метод седиментационного равновесия, который не требует определения коэффициента диффузии, намного удобнее и более широко используется для установления молекулярных масс белков. В этом методе ультрацеитрифугирование продолжают до тех пор, пока не будет достигнуто равновесное распределение изучаемого белка по всей длине ячейки. При равновесии не происходит видимого перемещения белка в ячейке, поскольку его движение ко дну ячейки под действием центробежной силы полностью уравновешивается движением вверх, обусловленным диффузией. Такое равновесное распределение характерно для каждого белка и зависит от его молекулярной массы. После дости- [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология