Определение молекулярной массы гель-хроматографией

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]

Работа 10. РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ ПОЛИМЕРА И МИНЕРАЛЬНОЙ СОЛИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ ПОЛИМЕРОВ МЕТОДОМ ГЕЛЬ-ХРОМАТОГРАФИИ [c.58]

Определение молекулярной массы белков методом ультрацентрифугирования требует много времени и сложной и дорогостоящей аппаратуры. Поэтому в последние годы разработаны два более простых метода (гель-хроматография и электрофорез). При использовании гель-хроматографии в первую очередь требуется откалибровать колонку. Для этого через колонку с сефадексом пропускают несколько белков с известными молекулярными массами и строят график, откладывая значения логарифмов молекулярной массы против их элюционных объемов, которые находят, как показано на рис. 1.9. [c.45]

При разделении нуклеиновых кислот используют те же методы, что и при фракционировании белков, однако имеются ограничения, обусловленные большим диапазоном величин молекулярной массы (2-10 —Ы0 ° Да), отклонениями от глобулярной формы, различиями в четвертичной структуре (двухнитевые, однонитевые, кольцевые), значительным отрицательным зарядом в нейтральной области pH. Поэтому методы гель-фильтрации и ионообменной хроматографии не получили широкого распространения при фракционировании нуклеиновых кислот и значительно уступают ультрацентрифугированию и электрофоретическому разделению в геле агарозы, полиакриламидном геле или их смеси. Поскольку величина отрицательного заряда нуклеиновых кислот и продуктов их расщепления мало зависит от pH, а отношение заряда к молекулярной массе сохраняется практически неизменным, разделение нуклеиновых кислот при электрофорезе определяется не их зарядом, а размером молекул. При наличии маркеров с известной молекулярной массой возможно определение молекулярной массы препаратов нуклеиновых кислот и их фрагментов. [c.171]

Аминокислотный состав и последовательность аминокислот выяснены для многих тысяч белков. В связи с этим стало возможным вычисление их молекулярной массы химическим путем с высокой точностью. Однако для огромного количества встречающихся в природе белков химическое строение не выяснено, поэтому основными методами определения молекулярной массы все еще остаются физико-химические методы (гравиметрические, осмометрические, вискозиметрические, электрофоретические, оптические и др.). На практике наиболее часто используются методы седиментационного анализа, гель-хроматография и гель-электрофорез. Определение молекулярной массы белков методами седиментационного анализа проводят в ультрацентрифугах , в которых удается создать центробежные ускорения [c.44]

С 1964 г. гель-проникающую хроматографию (ГПХ) стали щироко применять в химии и технологии полимеров как быстрый и надежный метод определения молекулярных масс и молекулярно-массовых распределений (ММР) пластмасс, смол, каучуков и т. п. В настоящее время этот метод практически полностью вытеснил ранее существовавшие трудоемкие методы фракционирования полимеров. В промышленности ГПХ используют для идентификации и анализа новых полимеров, а также для контроля за качеством продукции [1]. При помощи метода ГПХ можно не только быстро установить несоответствие полимера техническим требованиям, но даже иногда указать причину нарушения технологии, поскольку кривая молекулярномассового распределения непосредственно отражает условия получения полимера. Это относится как к процессам полимеризации и поликонденсации, так и к процессам приготовления полимерных композиций на основе заранее синтезированных компонентов [2]. В таких случаях нет необходимости иметь хроматограмму в виде истинной кривой распределения, поскольку прямое сопоставление графиков, полученных методом ГПХ в стандартных условиях, дает достаточную информацию о соответствии полимера техническим требованиям. Хроматограммы можно получать за 3—4 ч, причем очередной образец полимера можно вводить в колонку, не дожидаясь выхода предыдущего. Как метод разделения веществ по молекулярной массе ГПХ применяют для определения концентрации и типа низкомолекулярных добавок к полимеру, например органических растворителей, антиоксидантов, пластификаторов и пр. В настоящее время выпускают различные хроматографические материалы, предназначенные для разделения методом ГПХ низкомолекулярных веществ, а сам метод успешно используют для анализа смазочных материалов, полигликолей, асфальтенов и ряда других олигомерных соединений. [c.280]

Для определения молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров используют различные методы осмометрический, вискозиметрический, эбулиоскопический, методы светорассеяния и седиментации в ультрацентрифуге, хроматографическое фракционирование, гель-проникающую хроматографию, термодиффузию, турбидиметрическое титрование. [c.129]

Гель-хроматографию используют для определения молекулярных масс (М) белков, полимеров, углеводородов и др. При этом используют линейную зависимость объемов выхода вещества от его молекулярной массы [c.240]

Рис. 5.3-19. Удерживание и градуировка в гель-хроматографии. а—удерживание стандартных соединений в диапазоне молекулярной эксклюзии с величнами К от О до 1 и относительными молекулярными массами от 10 до 1(Я. Последний (пятый) пик соответствует соединению, имеющему химические взаимог ействия с сорбентом б — логарифмическая зависимость между молекулярной массой и объемом удерживаг ния (элюирования) стандартных соединений в—определение молекулярной массы на основании хроматограммы неизвестной пробы. Для этого элюирование должно проводиться в тех же условиях, что и градуировка (объем вводимой пробы, скорость потока).

Наибольшее применение гель-хроматография имеет в биохимии, в синтетической органической химии и химии полимеров, в частности при определении молекулярных масс, [c.362]

Как уже отмечалось в главе 4, определение молекулярной массы абсолютными или относительными методами или даже нахождение отношения Му,/Мп во многих случаях недостаточны для полной молекулярной характеристики полимеров. Для понимания механизма образования и химических превращений полимеров, а также для выявления зависимости свойств полимеров от их молекулярных характеристик необходимо иметь точную картину молекулярной неоднородности полимера, т. е. определить кривую молекулярно-массового распределения (ММР). Для анализа кинетики химических реакций достаточно получить картину ММР аналитическими методами (седиментация, гель-проникающая хроматография, турбидиметрия). В случае решения задачи о влиянии молекулярной массы на свойства полимеров удобно провести препаративное фракционирование, т. е. разделить полимер на множество узких фракций, для которых определяются свойства, структура и ММР. [c.205]

Гель-хроматография, кроме простоты и быстроты, имеет дополнительное преимущество не требуется выделять белок в чистом виде, так как примеси других белков не мешают определению, поскольку каждый из них проходит через колонку со свойственной ему скоростью, определяемой молекулярной массой. Это обстоятельство широко используется в энзимологии, когда оказывается возможным определение молекулярной массы даже очень небольшого количества фермента в присутствии других белков, не обладающих аналогичной каталитической активностью. [c.46]

Для определения молекулярной массы арабиногалактана используют различные методы светорассеяние, ультрацентрифугирование, чаще всего гель-хроматографию. Молекулярная масса арабиногалактанов, выделенных из различных растительных источников, варьирует в больших пределах 10-2000 кД [51]. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что молекулярные массы арабиногалактанов, выделенных из одного вида древесины, но определенные различными методами, оказываются разными для арабиногалактана лиственницы сибирской определена масса 40 кД [22] и 18-22 кД [14]. Причиной этого может быть как биохимическая специфика растений, так и специфика методов определения. [c.336]

Если нет монодиснерсных образцов узких фракций исследуемого полимера, то на гель-хроматографе можно провести фракционирование и сбор фракций с последующим определением молекулярных масс абсолютным методом. [c.259]

Для разделения и приготовления олигомерных полиэтилен-оксидов определенной молекулярной массы можно использовать гель-проникающую хроматографию [4]. Однородные олигомеры были получены этим методом в препаративных количествах при использовании геля полистирола, сшитого 2% дивинилбензола. [c.45]

В последнее время измерения проводятся при температурах выше 140 С с трихлорбензолом (ТХБ) при концентрациях от 0,025 до 0,25 г полимера на 100 мл растворителя. Последний набор условий (ТХБ, 140 °С) связан с более характерными для гель-хроматографии условиями, используемыми для определения молекулярной массы ПЭ. [c.54]

Белки и пептиды, использованные как калибровочные соединения при определении молекулярных масс методом гель-хроматографии на сефарозе 6В при элюировании 6М раствором гуанидингидрохлорида [6] [c.389]

Самое большое преимущество определения молекулярной массы методом гель-хроматографии — отсутствие необходимости в тщательной очистке исследуемого соединения. Самое сложное в этом случае подобрать приемлемый метод обнаружения (например, метод определения ферментативной активности и т. д.). [c.390]

Основным детектором в гель-хроматографе является дифференциальный рефрактометр с чувствительностью 10 -4-10 . Через рабочую и сравнительную кюветы рефрактометра (объемом 10—25 мкл) пропускают соответственно анализируемый раствор полимера и растворитель. При этом с помощью дросселирующего устройства и балластных хроматографических колонок в сравнительной линии выравниваются давление и скорость потоков через рабочую и сравнительную кюветы рефрактометра. Гидравлическая схема хроматографа ХЖ-1303 показана на рис. III. 11. В качестве второго детектора в гель-хроматографе используется фотометрический (спектрофотометрический) детектор. Он обеспечивает, например, непрерывный анализ состава сополимера, синхронный с определением молекулярной массы. Специальные устройства отключают хроматограф при повышении температуры и давления сверх заданных величин. Это обеспечивает автоматическую работу [c.99]

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]

К наиболее распространенным физико-химическим методам определения молекулярной массы белков наряду с седиментационными относятся гель-хроматография (на колонках и в тонком слое), а также электрофорез в полиакриламидном геле в присутствии додецилсуль-фата натрия. Использование этих методов не требует сложной аппаратуры и большого количества исследуемого материала. Получаемые результаты хорошо воспроизводятся и, как правило, коррелируют с данными, полученными другими методами. [c.116]

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]

Впервые прибор для гель-хроматографического анализа полимеров выпущен фирмой Waters в 1964 году, спустя пять лет после открытия метода. Сегодня жидкостные хроматографы для анализа молекулярно-массового распределения (ММР) полимеров выпускаются во всех промышленно развитых странах, в России известны хроматографы серии ХЖ. К числу последних модификаций зарубежных приборов относится гель-хроматограф фирмы Waters hem. Div. с вискозиметром для определения молекулярной массы, ММР, а также степени ориентации макромолекул. Карусельная конструкция прибора позволяет одновременно испытывать 16 образцов. [c.109]

И спользованне аффинной хроматографии тем не менее не ограничивается только выделением биологически активных веществ. Уже в 1960 г. Яги и др. [22] описали определение небольших количеств антител с помощью нерастворимых носителей с привязанными антигенами. Применение нерастворимых носителей в количественном радиоиммунном анализе детально рассмотрено в ра.зд. 11.7. Иммобилизованные олигомеры полнтпмидиловой кислоты использовали Эдмондс и др. [11] для количественного определения полнадениловой кислоты. Аффинная гель-фильтрация как микрометод при экспрессных определениях молекулярных масс [c.16]

Свойства сульфатных лигнинов зависят от их молекулярной массы, полимолекулярного состава и функциональных групп. Общие гидроксильные группы в лигнине определяются методом ацетилирования общие кислые — барий-хлоридным методом, сильнокислые (карбоксильные)—хемосорбционным методом, карбонильные — методом оксимирования. Молекулярные массы сульфатных лигнинов можно установить методом неустановив-шегося равновесия на ультрацентрифуге в пиридине, полимоле-кулярный состав — методом гель-хроматографии, дробного осаждения и т, д. Для определения молекулярных масс методом гель-хроматографии необходимо знать зависимости между объемом выхода и молекулярной массой. В табл. 6.5 приведен контроль производства сульфатного лигнина-пасты. [c.193]

При создании точных функциональных полимерных мембран с помощью радиационно-индуцированной полимеризации и контроля процесса прививки весьма полезно знать молекулярно-массовое распределение в прививке. В частности, длина и плотность полимерных цепей, привитых на микрофильтровальные мембраны из триацетатцеллюлозы, определяют проницаемость жидкости и адсорбцию молекул на созданной мембране. Например, молекулярно-массовое распределение метилметакрилата, привитого на триацетатцеллюлозу, было найдено с помощью кислотного гидролиза подложки. Молекулярно-массовое распределение определялось также методом гель-проникающей хроматографии [71]. Этот метод эффективен только если можно разрушить подложку. Например, при прививке натурального каучука обработка озоном является очень удобным процессом для разрушения сегментов каучука с оставлением цепи пластполимера нетронутыми [72]. Альтернативой является окисление надбензойной кислотой [73]. Осмометрию или измерение вязкости раствора можно использовать для определения молекулярной массы изолированной некаучуковой фракции. [c.221]

При определении молекулярной массы арабиногалактана, в частности, методом гель-хроматографии, необходимо учитывать его полиэлектролитные свойства и использовать в качестве элюен-та системы, подавляющие его полиэлектролитные эффекты, например, системы, включающие добавки метанола, фосфорной кислоты, бромистого лития. Распределение молекул по молекулярным массам арабиногалактана лиственницы сибирской, определенное нами методом гель-хроматографии, в условиях, исключающих проявление полиэлектролитного эффекта, наблюдается в интерва- [c.336]

Поэтому авторы сочли необходимым уделить большое внимание описанию современных методов определения молекулярных масс, а также полидисперсности, выражаемой кривыми молекулярномассового распределения. Это диктуется тем, что со дня публикации руководств по этим вопросам прошло более 10 лет, и эти книги стали библиографической редкостью. Кроме того, за последние годы появилось несколько новых методик (определение молекулярных масс по тепловым эффектам конденсации, гель-нроникающая хроматография и др.), усовершенствованы аппаратура и методы расчетов и обработки информации. [c.3]

Наиболее часто тонкослойную хроматографию используют для определения молекулярной массы белков и белковых соединений. Показано [193, 194], что при помощи тонкослойной гель-фильтрации можно проводить приблизительную оценку молекулярной массы белков, используя сефадексы 0-75 и 0-200. Объем элюирующего буферного раствора находится в линейной зависимости от логарифма молекулярной массы белка [195]. [c.117]

Примечание. Метод определения молекулярной массы ГПХ — гель-проникающая хроматография, ИЗ — изэпиеоти-ческий метод, КГ — метод концевых групп, О - осмометрия, С — светорассеяние, 9 — эбулиоскопии, Dti — ди )()узия и вязкость, S — седиментация, SD — седиментация и диМузия, Si — седиментация и вязкость. [c.321]

Суммарная относительная погрешность АМ М, допускаелтяя при определении молекулярных масс полимеров методом гель-проникающей хроматографии определяется как сумма [c.228]

Для анализа низших спиртов с одной гидроксильной группой лучше использовать газовую хроматографию, в то время как жидкостная хроматография успешнее используется для разделения и определения высших свободных спиртов и их производных. Для разделения спиртов и гликолей методом жидкостной хроматографии используются простые сорбенты, а также ионообменные смолы и гели. За последнее время были разработаны новые сорбенты и носители, например пористая двуокись кремния, в виде микросфер, которые дают возможность достигнуть существенного увеличения скорости разделения [1]. Когда анализируют диолы, главным образом полимерные соединения типа по-лиэтиленгликоля, наиболее важной задачей является определение молекулярной массы. Для этой цели наиболее подходящей является гель-проникающая хроматография, но может также применяться и силикагель. [c.22]

В табл. 6.14 дан список белков, использованных Брайсом и Кричтоном [6] для калибровки заполненной сефарозой 6В колонки при элюировании 6М раствором гуанидингидрохлорида, а на рис. 6.18 показана кривая зависимости gM от Kav При определении с применением гель-хроматографии ранее неизвестных молекулярных масс следует помнить, что полученные значения молекулярных масс являются лишь приближенными и их необходимо подтвердить с помощью другого независимого метода, например ультрацентрифугирования. Определяя молекулярные массы методом гель-хроматографии, всегда следует проводить калибровку при данных экспериментальных условиях на нескольких соединениях подобного же типа с различными, но заранее известными молекулярными массами. [c.390]

Сопоставление калибровочных кривых, построенных по препаративным фракциям,с кривыми, построенными по эталонным полистиролам [59], показьшает, что кртые совпадают в области молекулярных масс 1000— 10000. За пределами этой области кривые, построенные по препаративным фракциям, лежат вьипе, т. е. отклоняются в сторону более высоких значений М. В области М ниже 1000 это можно объяснить влиянием адсорбции ароматических соединений на геле, приводящей к их задержке в колонке и в результате к более высокой средней молекулярной массе фракций при данном объеме элюирования. В области более высоких молекулярных масс (выше 10000) это отклонение, вероятно, связано с разными условиями, в которых находится нефтепродз ст при проведении эксклюзионного разделения и при определении молекулярной массы, что приводит к разной степени ассоциации в растворе вероятно, при определении молекулярной массы степень ассоциации вьпие и поэтому значения М фракций завьпиены по сравнению с молекулярной массой при эксклюзионной хроматографии. [c.85]

Значительные успехи в описании свойств цепных молекул достигнуты в 1940—50-х гг. Появившиеся в те годы работы были посвящены исследованию разбавленных растворов полимеров, в которых молекулы удалены друг от друга, и следовательно, поведение их более или менее независимо [284 95, гл. 3]. Особое внимание было уделено определению молекулярных масс и молекулярно-массового распределения методами осмометрии, светорассеяния и реже — ультрацентрифугирования. Методом светорассеяния были оценены характеристические размеры полимерных молекул, определяемые как расстояние г между концами цепи (рис. 1.1). В соответствии со статистикой, величина г должна быть усреднена по всем имеющимся молекулярным массам и обычно выражается как среднеквадратичное расстояние между концами цепи. Кроме того, были получены важные для практических целей соотношения, связывающие молекулярную массу и характеристическую вязкость [т]]. Позднее, с введением в практику метода гель-проникающей хроматографии (ГПХ) задача определения молекулярных масс и характера их распределения еще более упростилась [105]. Основные выводы перечисленных работ будут обсуждены ниже, поскольку поведение тверд ях., полнм рйВ<, щл и [c.17]

Метод гель-хроматографии, включая определение молекулярных масс в тонком слое, описал Радолой [54]. Суспензию геля приготавливают, перемешивая 4 г сефадекса G-200 с 100 мл 0,5 М раствора хлорида натрия, содержащего 0,02 М фосфатный буфер (КН2РО4—N32HP04) с pH 7,2—7,4. В таком же количестве раствора размешивают 8 г сефадекса G-75, [c.130]

Рис, 9.14. Определение молекулярных масс аспарагиназы ме тодом гель-хроматографии на тонких слоях сефадекса G-200 [4]. Величина пути перемещения анализируемых соединений отнесена к величине пути пере яещения -глобулина, полученного из сыворотки крови человека. Разделение проведено по методу Радолы [54] (см. текст) с применением буферного раствора 0,05М трис(окси-метил)аминоэтан— НС1 (pH 7,5), 0,2М раствора КС и 0,001М раствора EDTA. [c.131]

Важнейшей характеристикой стабильности полимерного материала является скорость его окислительной деструкции, измеряемая числом разрывов полимерной цепи в единице массы, происшедших в течение единицы времени (разрывы на килограмм полимера). Выше (см. гл. 2) была выведена формула, связывающая число разрывов цепи с изменением среднечисловой молекулярной массы ls = 6,02-10 (ЛII —Мпо), определенной, например, методом гель-хроматографии. К сожалению, наиболее простые методы измерения молекулярной массы дают не среднечисловую, а среднемассовую или близкую к ней средневязкостную величину. В этих случаях использовать формулу (2.101) можно только, если известно отношение Мт/М для неокисленного полимера. [c.227]

В 1959 г. Порат и Флодин [23] предложили новый тип хроматографии — гель-лроныка/оцг/ю хроматографию анализируемые растворы медленно фильтруются через колонки, заполненные частицами соответствующего геля. Поэтому указанные авторы назвали свой метод фильтрацией через гель. В процессе разделения происходит как бы просеивание молекул, а разделение веществ совершается в соответствии с их молекулярными размерами. Поэтому данный метод имеет более или менее универсальный характер и применяется в очень многих целях. Ши-.рокая область применения этого метода обусловлена наличием в продаже большого выбора подходящих гелей. Один из вариантов этого метода используют для приближенного определения молекулярных масс разделенных веществ. [c.19]

Гель-проникающая хроматография поли-2,6-диметил-1,4-фени-леноксида описана в [422], поли-2,6-дифенил-1,4-фе 1Иленоксида — в [423]. Из смесей поли-2,6-диметилфениленоксида с полистиролом или полисилоксаном полифениленоксидная составляющая может быть проэкстрагирована метиленхлоридом [424]. Для виско-зиметрического определения молекулярной массы пригодны бензол, толуол, хлороформ, хлорбензол и тетрахлорид углерода [422, 426, 427]. Константы в уравнении Марка — Хаувинка для различных простых ароматических полиэфиров приведены в табл. 5.9. Изучена вязкость растворов поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида в толуоле и о-дихлорбензоле в интервале температур 20—80°С [427]. Метод светорассеяния использован для определения молекулярной массы поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида [418, 422] и поли-2,6-дифенил-1,4-фениленоксида [423]. Инкремент показателя преломления с1п/с1с (25°С, 546 мкм) составляет для поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида 0,124 мл/г в хлороформе, 0,118 мг/л в толуоле и 0,114 мл/г в бензоле. [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология