Хроматография на колонках и гель-фильтрация

Обратимые реакции с низкомолекулярными соединениями характерны не только для ферментов, но также и для белков сыворотки. Здесь особый интерес представляют исследования по связыванию сывороточными белками фармацевтических препаратов и металлов (см. литературу, приложение III). Описанные в литературе опыты по качественному и количественному изучению таких комплексов также свидетельствуют о том, что гель-хроматография оказалась полезной и в этой области. В некоторых экспериментах сухой сефадекс вносили в раствор обоих компонентов. Сочетание в этих опытах гель-фильтрации с центрифугированием (см. гл. II), несомненно, позволило бы получить еще более точные результаты. На колонках изучалось взаимодействие триптофана и некоторых его производных с сывороточным альбумином, при- [c.148]

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]

Для фракционирования нуклеозидов можно использовать продажные гель-фильтрующие материалы Сефадекс G10 и G15 и Биогель Р2. Преимущества этих материалов в том, что элюируемые вещества не размываются по колонке, количественно снимаются с колонки и нет необходимости применять солевые градиенты. Также маловероятно, что в условиях гель-фильтрации будут протекать какие-либо химические процессы деградации лабильных нуклеозидов, т. е. что-либо похожее на процессы, обязательно происходящие при ионообменной и адсорбционной хроматографии. 127]. [c.74]

ПЭГ значительно труднее удаляется из белковой фракции, чем соль или органический растворитель. Из-за его полимерной природы он очень медленно диализуется. Разделение на обычной колонке с сефадексом 0-25 также не дает хороших результатов, особенно в случае ПЭГ с мол. массой 20000. Тем не менее остаточные низкие концентрации ПЭГ не мешают проведению многих процедур — высаливание, ионообменную и аффинную хроматографии или гель-фильтрацию можно проводить, не удаляя предварительно ПЭГ. [c.82]

Эту технику нельзя, конечно, четко выделить отдельно, поскольку она зависит от набивки колонны это лишь развитие и совершенствование ранее описанных методов. Однако данный метод имеет столь большие преимущества в эффективности и в скорости разделения, что целесообразно отдельно рассмотреть области его применения. Были применены набивки для ионного обмена, адсорбции и гель-фильтрации использование всей этой техники описано Леонардом для разделения некоторых цитокининов (производных аденозина), включая их разделение ня цис- и транс-то-меры [34]. Применение в области нуклеиновых кислот находится еще в стадии становления, но со временем этому методу несомненно предназначено сыграть важную роль в разделении смесей нуклеозидов, а колонки для гель-фильтрации будут широко применяться при обессоливании элюатов нуклеозидов после ионообменной хроматографии. [c.75]

Обессоливание и смена буфера с помощью гель-фильтрации широко используются в ходе очистки белков и пептидов для освобождения от сульфата аммония или в качестве промежуточной операции, подготавливающей препарат к последующему этапу хроматографии (ионообменной, аффинной или других видов). Если объем раствора белка изл еряется миллилитрами, то рутинную операцию его очистки нередко ведут вслепую . Однажды откалибровав небольшую колонку с сефадексом С-25, последующий отбор фракций, содержащих высокомолекулярные компоненты, производят по объему элюата, нередко просто путем отсчета капель. Соотношение объемов исходного раствора и колонки в этом случае может составлять примерно 1 10. В препаративных вариантах обессоливания, когда желательно максимально использовать объем колонки и избежать разбавления препарата, 5то соотношение можио увеличить до 1 3, контролируя выход хроматографических зон по УсГ-поглощению. Скорость элюции в таких опытах может быть значительной, порядка 20мл/см -ч (скорость продвижения фронта зоны очищаемого вещества по колонке — 20 см/ч). [c.137]

Центральной задачей при получении олигосахаридов почти из любого источника является выделение индивидуальных соединений из смеси моно- и олигосахаридов. Для этой цели разработано несколько методов, основанных на хроматографии . Наиболее старым из них является распределительная хроматография на целлюлозе . Для элюирования обычно используют системы растворителей, аналогичные тем, которые применяются для бумажной хроматографии сахаров (см, гл, 14), Этот метод позволяет осуществлять вполне удовлетворительное разделение, однако характеризуется малой емкостью колонок и требует довольно много времени. Более эффективна адсорбционная хроматография на смеси угля и целита (см., например, " ). С таких колонок моносахариды обычно элюируются водой, а олигосахариды элюируются в порядке возрастания степени полимеризации водно-спиртовыми смесями с увеличивающейся концентрацией спирта. В последние годы такой метод стал основным способом разделения смесей олигосахаридов. Смеси высших олигосахаридов хорошо разделяются гель-фильтрацией на сефадексе Г-25 . Однако для низших олигосахаридов (степень полимеризации 2—4) этот способ мало эффективен . [c.425]

С помощью гель-фильтрации на обычной колонке можно фракционировать вещества в количестве от долей миллиграмма до сотен граммов. Этот метод применяется даже в промышленных масштабах. При гель-фильтрации на микроуровне вполне применимы приемы тонкослойной хроматографии. [c.256]

Как разделить те же белки, используя только гель-фильтрацию и ионообменную хроматографию Если необходима ионообменная хроматография, что следует указать а) тип ионо-обменника — катионообменник или анионообменник б) при каком значении pH следует наносить смесь белков на колонку с ионообменником в) как снимать с колонки белок, связавшийся с ионообменником [c.53]

В последнее время большой интерес вызывает использование гель-фильтрации для определения молекулярных весов. Теоретическим путем было выведено несколько уравнений, описывающих процессы при гель-фильтрации в колонках [291—293]. Этот метод приспособлен для применения в тонкослойной хроматографии на пластинках [294]. Недавно полученные точные данные [295, 296[ свидетельствуют о применимости этого метода для компактных глобулярных белков. Однако обнаруженные аномалии касаются главным образом гликонротеинов. [c.98]

Гликопептид, полученный этим методом, был гомогенным, что подтверждается следующими данными а) Гель-фильтрация не приводила к получению различных фракций гликопептида (см. рис. 1). б) Гликопептид был гомогенным при электрофорезе на бумаге и на колонках с целлюлозой ([76] Маршалл, неопубликованные данные), в) Гликопептид давал единственный острый пик при хроматографии на колонке с дауэксом-50 в солевом градиенте [c.14]

Рис. 4-47. Типичные результаты, полученные при очистке белка различными методами хроматографии. В данном случае подлежащий фракционированию клеточный экстракт сначала пропускали через колонку, заполненную ионообменной смолой (А). Затем колонку промывали и связавшиеся белки элюировали раствором, содержащим постепенно нарастающую концентрацию соли. Белки с наименьшим сродством к ионообменной смоле проходят через колонку не задерживаясь и собираются со дна колонки в первых порциях элюата. Остальные белки элюируются соответственно сродству к ионообменной смоле. Для элюирования белков, связывающихся со смолой наиболее сильно, требуется наивысшая концентрация соли. Исследуемый белок элюировался в виде узкого пика он был выявлен по ферментативной активности. Фракции с такой активностью собирали и наносили на вторую колонку для гель-фильтрации (Б). Фракцию все еще недостаточно очищенного белка выявляли по ферментативной активности активные фракции собирали и очищали до гомогенного состояния на колонке (В), содержащей иммобилизованный

За последние годы широкое применение для разделения высокомолекулярных веществ и определения их молекулярной массы нашел предложенный Л. Поратом и П. Флодином метод гель-фильтрации (гель-хроматографии). Гель-хроматография состоит в фильтровании исследуемого раствора через колонки, заполненные зернами набухающего трехмерного полимера (сефадекса). Набухшие зерна сефадекса представляют собой своеобразные клетки , внутрь которых могут проникнуть путем диффузии только молекулы (ионы) подходящего размера. Более крупные молекулы проходят с фильтрационным потоком мимо зерен сефадекса (рис, 10.8). Набор различных марок сефадексов с возрастающим размером клеток позволяет отделять низкомолекулярньк вещества от высокомолекулярных, разделять макромолекулы, изучать образование ассоциатов в макромолекулярныхрастворах. [c.299]

В этом процессе неподвижная фаза представляет собой твердый сорбент. Равновесие процессов сорбции и десорбции в условиях, достаточно далеких от насыщения емкости сорбента, устанавливается независимо для каждого компонента смеси веществ. Различие в коэффициентах адсорбции обусловливает разницу в распределении этих компонентов между сорбентом и подвижной жидкой фазой. Соответственно чел1 большим сродством к сорбенту обладает данный компонент смеси, тем медленнее он будет мигрировать вслед за элюен-том вдоль колонки или пластинки. Если сорбция происходит на наружной поверхности сплошных гранул, то имеет место адсорбционная хроматография в чистом виде. Если же материал сорбента имеет пористую структуру и большая часть сорбирующей поверхности находится внутри его гранул, то в задержании молекул вещества в неподвижной фазе участвует еще и процесс их диффузии в неподвижной жидкости внутри пор, подобно тому как это имеет место при гель-фильтрации. Практически, впрочем, связывание вещества за счет сорбции доминирует. [c.9]

Следует еш е раз подчеркнуть, что при этом можно ограничиться весьма умеренными перепадами давления на колонке, допустить заметный уровень его пульсации и вообще отказаться от использования дорогостоящих современных хроматографов для ЖХВД в пользу более простых систем, подобных той, которая была разработана для хроматографии белков фирмой Pharma ia и подробно описана в конце гл. 3. Разумеется, при обессоливании или смене буфера, в котором растворен белок, нет нужды вести элюцию столь же медленно, и в соответствующем примере из той же брошюры фирмы LKB использована скорость более 90 мл/см -ч. Еще большие скорости элюции могут потребоваться при использовании гель-фильтрации под высоким давлением для целей технологического экспресс-контроля, например в пищевой промышленности, но в этом случае от требования высокой разрешающей способности метода придется отказаться и нельзя будет обойтись без использования специальной аппаратуры для ЖХВД. [c.161]

Для очистки мембранной D-лактатдегидрогеназы Е. соИ хроматографией на оксиапатите [Pratt et al., 1979] был использован пологий линейный градиент концентрации (0—0,2 М) К-фосфатного буфера, pH 7,2 (500 мл для колонки размером 2,6 X 20 см). Растворимость белка обеспечивали включением в состав буфера детергентов (1% Тритона Х-100 и 0,1% ДДС-Na). Очистке на оксиапатите предшествовали освобождение фермента из ме.мбрин с помощью дезоксихолата натрия, хроматография на DE-52 и гель-фильтрация на сефадексе G-200. На всех хроматографических этапах очистки в составе элюентов тоже присутствовали детергенты. [c.234]

Что касается самого процесса ТСХ, то здесь можно усмотреть далеко идущую аналогию с жидкостной хроматографией на колонках. Неподвижную фазу образует н идкость, связанная со слоем фиксированного на подложке гранулированного сорбента, свойства и характеристики которого близки, а иногда даже идентичны таковым для материалов, используемых в качестве носителей неподвижной фазы в колоночной хроматографии. Здесь используются те же производные целлюлозы или силикагеля, к которым надо добавить только полоски ацетилцеллюлозы. Подвижную фазу образует жидкий элюент с аналогичными, рассмотренным ранее свойствами. Неизменной остается и сущность хроматографического процесса, базирующегося на равновесном распределении вещества между неподвижной и подвижной фазами. Как и в любом хроматографическом процессе (гель-фильтрация в тонком слое была рассмотрена в гл. 4), для целей хроматографического фракционирования это распределение должно быть сильно сдвинуто в пользу неподвижной фазы. Из всех вариантов хроматографпп для разделения компонентов белков и нуклеиновых кислот методом ТСХ (сами биополимеры очень редко выступают здесь в качестве объектов) практически пспользуют только два нормальнофазовую распределительную и ионообменную. [c.458]

В настоящее время имеется ряд новых методов определения молекулярного веса, которые могут соперничать с ультрацентрифугированием. Один из них — это простая гель-фильтрация. Колонку тщательно заполняют гелем (например, сефадексом) и калибруют, пропуская ряд белковых растворов. Измеряют Уе — объем элюата, собранного с момента нанесения вещества на колонку до момента его выхода из колонки, и делят этот объем на Уо — объем элюата для очень крупных частиц, совершенно не проникающих внутрь частиц геля. Далее строят зависимость Уе/Уо ОТ логарифма мол. веса для ряда белков с известным молекулярным весом. Как и при оценке молекулярных весов по константам седиментации, здесь предполагается, что молекулы всех белков имеют примерно сферическую форму для неизвестного белка значение молекулярного веса определяют по местоположению отвечающей ему точки на описанном выше графике [153, 154]. Модификацией этого метода служит хроматография при высоких концентрациях гуанидинхло-рида — соли, вызывающей денатурацию белков. Предполагается, что в таком растворителе белковая молекула представляет собой статистический клубок [154]. [c.182]

Наверное, простейшая по типу хроматография — это хроматография, использующая пористую инертную стационарную фазу. Разделение здесь достигается на основе соответствия размера и формы молекул размеру и форме пор, В методе гельпроникающей хроматографии 39] стационарной фазой обычно служит сшитая полистирольная смола, а подвижной фазой — органический растворитель, который в практических целях пропускают через колонку под высоким давлением. Очень близок к этому методу по технике исполнения метод гель-фильтрации [40], где стационарной фазой является сшитый полиакриламид (или другой гидрофильный материал), а подвижной фазой слух<ит водный раство- [c.318]

Сефадексы используют в качестве молекулярных сит при жидкостной хро-) матографии методом гель-фильтрации (синонимы гель-хроматография, гель-проникающая хроматография, молекулярно-исключакщая хроматография, экс-клюзиониая хроматография). Вещества с размерами молекул больше, чем размер пор геля, проходят через колонки с сефадексами без проникновения внутрь частиц геля, и элюируемый объем равен свободному, т. е. не занятому частицами геля объему колонки (обычно 38—42%). Мо/.екулы размером меньше, чем размер пор геля, будут проходить через зерна геля по этим порам, и в результате увеличения сечения колонки, проницаемого для таких молекул, их движение по колонке будет более медленным (элюируемый объем таких веществ будет больше свободного объема колонки). Другими словами, скорость движения отдельных веществ в колонках связана с коэффициентами распределения этих веществ между гелем и данным элюирующим раствором, чем больше коэффициент распределения, тем медленнее элюирование и тем больше величина элюируемого объема. [c.161]

Гель-фильтрация на Сефадексе 0-50, изоэлектрофокусирование на колонке, хроматография на Сефадек-се 0-200 и ДЕАЕ-сефадексе [c.124]

Все применяемые в гель-хроматографии наполнители колонок традиционно делят на мягкие, полужесткие и жесткие гели [101]. Емкость геля может быть охарактеризована отношением У /У , которое лежит в диапазоне от 0,5 для жестких гелей до 2-3 для мягких гелей. Для мягких гелей характерна, с одной стороны, высокая эффективность и емкость при низких скоростях потока, с другой — высокая степень набухаемости в водных средах и увеличение объема пор при набухании. Соответственно повышение скорости подвижной фазы вызывает деформацию мяг-Ю1Х гелей. Они сжимаются, снижается их емкость. Из коммерческих мягких гелей для гель-фильтрации чаще всего применяют декстрановые гели, названные сефадек-сами. Сефадексы — гранулированные поперечно-сшитые декстраны (полисахариды), имеющие в набухшем состоянии гелевую структуру, обладают сильными гидрофильными свойствами. Неионообменные сефадексы содержат все же небольшое количество гидроксильных групп, определяющих адсорбционную емкость сефадексов порядка [c.209]

В литературе встречаются и другие классификации видов хроматографии. Например, иногда их подразделяют на хроматографию адсорбционную и распределительную, а также хроматографию, в которой стационарная фаза колонки обладает особым действием по отношению к разделяемым компонентам. К последнему виду относят ионообменную хроматографию, осадочную, адсорбционно-комплексообразовательную, гель-фильтрацию и т. д. Наиболее общей классификацией является классификация, в основе которой лежит природа атомно-молекулярного взаимодействия разделяемых компонентов и материала колонки. По этой классификации различают молекулярную и хемосорбционную хроматографию. Внутри этих видов хроматографии имеются разновидности. Молекулярная хроматография подразделяется на адсорбционную молекулярную хроматографию (этот вид описан М. С. Цветом) и абсорбционную молекулярную хроматографию (распределительная хроматография). Хемосорбцион-ная хроматография включает в себя ионообменную, осадочную и другие разновидности. [c.10]

В гель- проникающей хроматографии с органическими растворителями гораздо шире используются более высокие скорости потока в колонке (этот вопрос обсуждается в заключении этой главы). Это возможно, поскольку полистироловые смолы, используемые в работе с органическими растворителями, имеют гораздо более жесткий скелет и обладают гораздо лучшими механическими свойствами, чем декстра-новые зерна, применяемые в гель-фильтрации. [c.598]

Пигменты вина выделяли гель-фильтрацией на сефадексе G-25 в водно-спиртовой НС [86] или в водном ацетоне [87]. Полимерные фракции легко отделялись в виде узкой зоны, однако ввиду сильной адсорбции полного разделения антоцианов не достигли. Хорошее разделение антоцианов получено при распределительной хроматографии на сефадексе в системе -бутанол—уксусная кислота—вода (4 1 5) [88]. При работе в препаративных масштабах этому методу свойственны те же недостатки, что и хроматографии на порошкообразной целлюлозе. Антоциан, полученный при диализе пигмента ирИса Prof. Blaauw , был очишен на сефадексе LH-20 (колонка 1,5x30 см) в подкисленном метаноле (1% НС1) при скорости подачи 1 мл/мин [89]. [c.131]

Для сорбции лучше всего образец выделяемого вещества растворять непосредственно в буфере, из которого будет производиться сорбция, и, если необходимо, проводить замену состава солей, присутствующих в образце, с помощью диализа или гель-фильтрации. Если вещество, образующее в данных условиях прочный комплекс с иммобилизованным аффинным лигандом, выделяют колоночной хроматографией, то объем образца, вводимого в колонку, может быть любым. Однако, если выделяют аффинной хроматографией вещество с низким сродством к связанному аффинному лиганду, объем наносимого образца не должен превышать 5% удерживаемого объема, для того чтобы предотвратить элюирование выделяемого вещества неадсорбированным материалом. Если выделяют вещество с низким сродством к связанному аффинному лиганду, его элюирование с колонки происходит часто даже без замены буфера. В этом случае выделяемое вещество получают в разбавленном растворе. Для иллюстрации сказанного можно сопоставить хроматографию химотрипсина на сефарозе с присоединенным метиловым эфиром е-аминокапронил-О-триптофана с хроматографией этого же вещества на сефарозе с непосредственно связанным метиловым эфиром О-триитофаиа (рис. 5.4) [8]. Для элюирования химотриисина с нерастворимого носителя, на котором ингибитор укреплен через е-аминокапроновую кислоту в качестве прострапственной группы, необходимо изменение pH, при этом фракция химотрипсина элюируется в виде острого пика. Если ингибитор присоединен непосредственно к нерастворимому носителю, его пространственная доступность понижена, и химотрипсин только замедляет свое движение через колонку. Фермент элюируется в значительно большем объеме, при том же pH, в непосредственной близости к неактивному материалу. [c.264]

Большинство ранних хроматографических разделений проводили на колонках с использованием подходящих сорбентов, но на некоторое время колоночная хроматография была вытеснена методами бумажной, тонкослойной и газожидкостной хроматографии (ГЖХ), которые обладали большей эффективностью и разрешающей способностью. Методом колоночной хроматографии проводили лишь препаративные разделения. Однако растущее использование ионного обмена и гель-фильтрации, а также бурное развитие высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) вновь сделали колоночную хроматографию одним из важнейших методов. [c.10]

В последние 10 лет в нескольких лабораториях были разработаны методы получения высокоочищенной карбоангидразы из эритроцитов [34—42]. Они заключаются в осаждении гемоглобина смесью хлороформ—этанол [37, 39, 42] с последующей хроматографией на колонке, заполненной ДЭАЭ-целлюлозой [34, 37, 42], ДЭАЭ-сефадексом [43] или гидроксилапатитом [37, 39, 42]. Белок хорошо переносит лиофилизацию, и в большинстве методов она используется на той или иной стадии выделения. Накопленный опыт препаративной работы выявил некоторые особенности методов очистки фермента. Обработка смесью хлороформ—этанол существенно не меняет большинство физико-химических свойств. Но, как показал рентгеноструктурный анализ, воздействие этой смеси на фермент С человека снижает качество кристаллов [22, 23]. Для удаления гемоглобина лучше использовать гель-фильтрацию [37] или хроматографию на ДЭАЭ-сефадексе [43]. Качество кристаллов повышается, если проводится электрофоретическая очистка фермента [23] и если не применяется лиофилизация [22, 23]. [c.562]

Попытки разделить антибиотик с помощью ионообменной хроматографии, препаративным электрофорезом на акриламидном геле, проти-воточным распределением по Крейгу не увенчались успехом. В лучшем случае получалась смесь веществ, в которой содержание пролина увеличивалось до 0,4—0,6 моль1моль антибиотика. Однако при использовании метода гель-фильтрации на колонке с сефадексом 0-25 нам удалось получить биологически активный компонент антибиотика А-128, [c.399]

Другой тип электрофореза осуществляется в поддерживающих средах, например в гелях (крахмал, агар-агар, полиакриламид), что значительно повышает разрешающую силу электрофоретического анализа и позволяет работать с малыми количествами веществ. В качестве примера можно привести разделение препарата фетуина в геле. По данным ультрацентрифугирования и иммуноэлектрофореза этот препарат гомогенен, однако при электрофорезе на поливинилхлориде при pH 8 он разделяется на несколько фракций, отличающихся содержанием сиаловых кислот. Такое же тонкое разделение этого препарата удалось достичь на ДЭАЭ-сефадексе. Следует отметить, что хроматография на колонках и гель-фильтрация дают достаточно полное представление о гомогенности и широко применяются в практике. [c.74]

Во многих случаях применения гель-фильтрации, например при обессоливании растворов, не требуется высокого разрешения, и, следовательно, для этих целей можно использовать самодельные или одноразовые ординарные колонки. Однако в ответственных случаях для успешного разделения веществ с помощью гель-фильтрации, как и во всех других видах хроматографии, нужна надлежащим образом сконструированная колонка и другое связанное с ней оборудование. Следует обратить внимание на то, что над слоем геля и под ним не должно быть значительного мертвого объема, в котором происходит смешивание протекающих через него растворов. При наличии такого объема искажается форма градиента и элюирующихся пиков, а также характер ступенчатого изменения состава элюента. В продаже имеются колонки, в которых фактически нет мертвого объема под слоем геля. В колонках другого типа мертвое пространство отсутствует как снизу, так и сверху хроматографического слоя благодаря тому, что эти колонки снабжены специальными приспособлениями для введения элюента и отбора элюата. Такие приспособления полезны также при проведении восходящей хроматографии. Не рекомендуется применять поддерживающие пластинки из пористого стекла, особенно в случае гелей с низкой степенью сшивки и высокой пористостью. [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология