Гель-фильтрация и гель-проникающая хроматография

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]

Рис. 5.19. Схематическое изображение процесса разделения трех веществ с различными молекулярными массами с помощью гель-фильтрации. Молекулы наименьшего размера могут свободно входить во внутреннее пространство частиц геля более крупные молекулы также могут войти внутрь частицы, ио не столь легко. как первые. Самые крупные молекулы неспособны проникать внутрь геля. Светлые кружочки — частицы геля, о —смесь нанесена на колонку б — процесс разделения прошел наполовину в — самые крупные молекулы начинают выходить с КОЛОНКИ е — кривые элюирования, полученные путем измерения концентрации вещества в каждой фракции собранного элюата после завершения хроматографии. Если V o —объем растворителя между частицами геля, а — объем доступного растворителя внутри геля, то объем элюирования Уе (объем, с которым данное вещество выходит с колонки) равен V = V o- -ЯV s (К — коэффициент распределения вещества между подвижной фазой 1 о и неподвижной фазой Для веществ, не способных проникать в гель, V =V o, поскольку для них = 0. Для веществ, способных входить в гель, V в>V o V E=V o+Vs для молекул, свободно проникающих в гель (К=1).

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]

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-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]

Метод фракционирования веществ по размерам молекул на колонках с гранулированными гелями часто называют гелевой фильтрацией . Этот термин подвергался критике, поскольку филь-трация в самом общем виде означает разделение только двух фаз, например, на фильтровальной бумаге [18, 19]. Поскольку в данном случае имеет место хроматографический процесс, представляется логичным использовать в названии метода слово хроматография . Однако, к сожалению, этот термин непроизвольно ассоциируется с адсорбционной хроматографией на силикагеле и окиси алюминия [20, 21]. Термин эксклюзионная хроматография [22] обладает тем недостатком, что в этом случае постулируется еще недоказанный механизм процесса, заключающийся в различной способности веществ в соответствии с размерами молекул проникать в гранулы геля. Крупные молекулы вообще не проникают в набухшие гранулы. Аналогичные недостатки свойственны терминам диффузионная хроматография [23] и гельпроникающая хроматография [18]. [c.237]