Биополимеры сорбенты для ГПХ

Сорбенты широкого применения дополняют сорбентами для решения специализированных задач разделение энантиомеров (хиральные), нуклеотидов, катехоламинов, нуклеозидов, гидрофильных и гидрофобных протеинов, биополимеров, в том числе олигонуклеотидов, вирусов, РНК и других аминокислот анализ сахаров, определение анионов в воде, полициклических ароматических углеводородов (РАН) в питьевой воде, биологически активных экстрактов. [c.238]

В табл. 7,1 приведены сорбенты и носители, наиболее широко используемые в жидкостной хроматографии биополимеров. [c.238]

Анализ гидрофильных полимеров и биополимеров осуществляют на мягких и жестких гидрофильных сорбентах, таких как сефадексы, полиакриламидные и агарозные гели, макропористые силикагели и макропористые стекла. [c.82]

Основные успехи разделения биополимеров в гетерогенных системах достигнуты при использовании равновесия между раствором и твердой фазой. Одними из наиболее ранних приемов, сохранивших свое значение и до настоящего времени, являются методы осаждения и кристаллизации. Еще большее значение в настоящее время играют процессы сорбции и их динамическая модификация — процессы хроматографии. Одноактная сорбция белков на окислах металлов и других минеральных сорбентах служит для очистки белков и ферментов уже несколько десятилетий. К этим процессам присоединилась избирательная сорбция белков ионообменными смолами. Одним из наиболее значительных достижений современной физической химии в области фракционирования сложных смесей веществ, в частности белков, нуклеиновых кислот, полипептидов, аминокислот и нуклеотидов, явилась хроматография, особенно в виде ее ионообменной модификации и гельфильтрации на сефадексах. [c.7]

Данные, приведенные в обзоре В. П. Зубова и сотр. [241], показывают перспективность использования метода прививочной полимеризации мономеров на поверхности минеральных носителей для синтеза сорбентов, применяемых в хроматографии биополимеров. Для получения таких материалов удобным оказался, в частности, метод радиационной полимеризации из паровой фазы. [c.176]

Подобная взаимосвязь наблюдается и при исследовании влияния температуры. Гидрофобные взаимодействия ослабляются при понижении температуры, в связи с чем при наличии на сорбенте гидрофобных вставок изменение температуры может вызывать соответствующие изменения в силе взаимодействия выделяемого биополимера с сорбентом. При необходимости можно использовать сверхнизкую температуру [8, 9]. [c.109]

На основании анализа литератур11ьк данных и проведенных исследований разработаны методики концентрирования органических веществ (фенолов) из сточных иод с использованием полимерных сорбентов - сверхсшитых полистиролов и биомассы бактериальной природы, содержагцей биополимеры. Эксперименты, позволяюпще оценить способность полимерных сорбентов и биомассы бактериальных клеток концентрировать фенолы, выявить оптимальные условия сорбции, были осуществлены на модельных растворах, содержащие фенол. [c.143]

Вероятно, и в данном случае с окончательным суждением о достоинствах новой хроматографической системы следует подождать до тех пор, пока накопится достаточный опыт ее эксплуатации, но нельзя не оценить того обстоятельства, что она сконструирована специально для исследования биологических макромолекул. Разумеется, новый комплект приборов фирмы РЬагшас1а можно использовать не только с колонками этой же фирмы. В свете высказанных выше соображений о специфике хроматографии биополимеров надо полагать, что он найдет себе прихменение и в сочетании с появляющимися сейчас сорбентами на основе крупнопористых силикагелей. [c.108]

Из общих рекомендаций, относящихся к хроматографии на ок-сианатите как белков, так и НК, отметим предпочтительность использования для очистки биополимеров широких и коротких колонок. Это связано, в частности, с невысокими гидродинамическими характеристиками сорбента. Колонки с оксианатитом отличаются относительно медленным течением элюента и довольно легко забиваются при измельчении его хрупких кристаллов. С другой стороны, они обнаруживают склонность к образованию каналов для элюента, поэтому иногда имеет смысл осторожно (чтобы не разрушить кристаллы) перемешивать сорбент, что трудно сделать в узкой и длинной колонке. Верхний слой оксиапатита особенно легко засоряется — его нужно время от времени удалять. [c.231]

V Все эти манипуляции облегчаются благодаря тому, что оксиапа-тит не боится контакта с воздухом и даже кратковременного обсыхания колонки. Вместе с тем колонки оксиапатита используют обычно однократно или небольшое число раз ввиду накопления необратимо сорбируемого материала. При расчете необходимого количества сорбента можно исходить из того, что 1 г сухого оксиапатита дает примерно 2,5 мл упакованного объема влажного сорбента в колонке. Температуру фракционирования выбирают, главным образом исходя из ее влияния на конформацию биополимера (особенно в случае гибридных НК). Впрочем, иногда изменения температуры используют и для фракционирования с повышением тем- [c.231]

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]

Для ВЭЖХ используют фракции сферона с размером зерен менее 25 мкм, которые очень желательно дополнительно седиментировать. С 1985 г. начат выпуск сорбентов сферой микро с размером зерен 12, 16 и 20 мкм, которые отличаются более узким распределением по размеру частиц и повышенной механической прочностью. В литературе приведено много примеров использования сферонов для разделения гидрофильных полимеров, белков, нуклеиновых кислот и других биологических объектов. При этом неоднократно наблюдали заметную адсорбцию некоторых биополимеров на матрице геля, что иногда повышает эффективность разделения. [c.105]

Наилучшими свойствами для эксклюзионной хроматографии биополимеров обладают TSK-гели типа SW. Поверхность этих материалов покрыта гидрофильными ОН-грутопами по особой технологии, обеспечивающей исключительную инертность сорбента, практически не уступающую сефадексу. Поэтому эксклюзионное разделение, как правило, не осложняется побочными сорбционными процессами. ТЗК-гели SW выпускают с тремя размерами пор и они перекрывают диапазон молекулярных масс от 5 10 до 4 10 (по декстрану) или до 10 (по глобулярным белкам). За счет большого объема пор колонки, с этими гелями характеризуются высокой разделительной способностью, а их гарантированная эффективность составляет 16 тыс.т.т./м. Калибровочные кривые для некоторых модифицированных жестких сорбентов приведены на рис. 4.11. [c.109]

Реакционной А. наз. методы, основанные на определении стехиометрич. кол-ва воды, вьщелившейся или поглощенной в результате р-ции с участием анализируемого в-ва в неводной среде или твердой фазе. Эти методы применяют для функционального анализа орг. и неорг. соед., в т.ч. спиртов, эфиров, к-т, аминов, оксидов и гидроксидов, элементоорг. соед. для изучения роли и состояния воды в катализаторах и сорбентах, кинетики нуклеоф. присоединения, гидролиза, конденсации и др. р-ций орг. соед., гидратации биополимеров и их комплексов и т.д. [c.67]

И. X. применяется для разделения катионов металлов, напр, смесей лантаноидов и актиноидов, 2г и НГ, Мо и W, КЬ и Та последние разделяют на анионитах в виде анионных хлоридных комплексов в р-рах соляной и плавиковой к-т. Щелочные металлы разделяют на катионитах в водных и водно-орг. средах, щел.-зем. и редкоземельные металлы-на катионитах в присут. комплексонов. Большое значение имеет автоматич. анализ смесей прир. аминокислот на тонкодисперсном сульфокатионите.в цитратном буфере при повыш. т-ре. Аминокислоты детектируют фотометрически после их р-ции с нингидрином или флюориметрически после дериватизации фталевым альдегидом. Высокоэффективная И. X. (колонки, упакованные сорбентом с размером зерен 5-10 мкм, давление для прокачивания элюента до 10 Па) смесей нуклеотидов, нуклеозидов, пуриновых и пиримидиновых оснований и их метаболитов в биол. жидкостях (плазма крови, моча, лимфа и др.) используется для диагностики заболеваний. Белки и нуклеиновые к-ты разделяют с помощью И. X. на гидрофильных высокопроницаемых ионитах на основе целлюлозы, декстранов, синтетич. полимеров, широкопористых силикагелей гидрофильность матрицы ионита уменьшает неспецифич. взаимод. биополимера с сорбентом. В препаративных масштабах И. х. используют для вьщеления индивидуальных РЗЭ, алкалоидов, антибиотиков, ферментов, для переработки продуктов ядерных превращений. [c.264]

Для Э. X. используют макропористые неорг. или полимерные сорбенты. Для Э. х. полярных полимеров неорг. сорбенты (силикагели и макропористые стекла) модифицируют кремнийорг. радикалами, а дги Э. х. гидрофильных полимеров -гидрофильными фуппами. Среди полимерных сорбентов наиб. распространены стирол-дивинилбензольные (для Э.х. высокополимеров и олигомеров). Для гель-фильтрации биополимеров, превде всего белков, используют гидрофильные полимерные сорбенты (сефадексы - декстраны с поперечными сшивками, а также полиакриламидные гели) или модифицированные полисахаридами макропористые силикагели. [c.411]

Дия предотвращения специфических атруднений, возникающих при эксклюзионной хроматографии биополимеров, витаминов и различных лабильных соединений, в последнее время исгюльзуют сорбенты с привитой карбогцдратной (диольной) или эфирной фазой ()1-бондагсль Е) и полимерные сорбенты, предназначенные для работы в водных средах. [c.177]

Как уже упоминалось в разд. 7.1.1, углеводные биополимеры представляют собой полезный и довольно доступный исходный хиральный материал, который после превращения в очень простые производные может использоваться для получения селективных сорбентов для энантиоразделений. Синтетические хиральные полимеры, однако, нельзя получать без хирального реагента или катализатора. В первом случае проводится хиральная модификация подходящего мономера, и продукт далее полимеризуется с образованием полимерной сетки, имеющей хиральные заместители (рис. 7.6, а). Во втором случае мономер полимеризуется под влиянием хирального катализатора, в результате чего образуется оптически активный полимер, поскольку стереорегулярное влияние катализатора вызывает образование изотактической полимерной структуры определенной предпочтительной спиральности (рис. 7.6, б). Здесь хиральность присуща всей молекуле полимера, т. е. она обусловлена только спиральной структурой. [c.122]

В последние годы все большее распространение получает хроматографическое разделение веществ по их молекулярному весу, причем первое место среди таких вариантов хроматографии принадлежит гель-фильтрации на сефадексах . Сефадекс представляет собой полусинтетический -сорбент полисахаридной природы, гранулы которого обладают порами определенного размера, так что диффузия внутрь этих гранул возможна только для молекул, величина которых не превышает величину пор. Поэтому сефадекс работает как своего рода молекулярное сито , задерживающее проникающие внутрь гранул низкомолекулярные вещества и не задерживающее полимеры. Гель-фильтрация незаменима для быстрого отделения полимера от низкомолекулярных примесей (неорганических солей, мономеров и т. д.). Ее применяют и для разделения полимеров, причем одновременно можно приблизительно оценить их молек лярный вес, так как существует набор сефадексов, различающихся величиной пор. Есть все основания полагать, что в химии полисахаридов этот перспективный метод будет находить все большее применение. Особенно интересным является использование сефадексов для разделения высоко- и низкомолекулярных осколков, образующихся при расщеплении биополимеров различными реагентами , и для выделения полисахаридов из различных природных источников Хроматография на модифицированных сефадексах, обладаюш.их ионообменными свойствами, например на диэтиламиноэтилсефадексе, также может служить эффективным приемом фракционирования полисахаридов . [c.487]

Методы разделения, основанные на использовании специфичного сродства биополимера к определенному партнеру, получили название аффинных методов разделения (от англ. affinity — сродство). Наиболее широко используемый вариант аффинных методов — это использование аффинных сорбентов. Специфические лиганды ковалентно присоединяются к соответствующему носителю, и выделяемое вещество либо адсорбируется таким сорбентом, либо отделяется от остальных компонентов с помощью аффинной хроматографии с использованием того же аффинного сорбента. Разнообразие мыслимых аффинных сорбентов неисчислимо, и практически невозможно приготовить все сорбенты в коммерчески доступном виде. Оптимальным для большинства задач является наличие носителя с реакционноспособными группами, который по усмотрению исследователя может быть использован для присоединения соответствующего лиганда, подходящего для решения поставленной задачи по разделению. Количество подобных реакционноспособных носителей весьма велико. Наиболее популярной является бромци-ансефароза, представляющая собой сефарозу, обработанную ВгС , который реагирует с гидроксигруппой сефарозы, превращая ее в остаток цианата [c.246]

При объемном заполнении пор молекулами воды, вследствие относительно малого влияния молекулярных сил, из-за низкой плотности твердой фазы в единице объема биополимеров следует ожидать, что плотность сорбированной влаги не должна отличаться от плотности объемной воды. Это подтверждается расчетами и экспериментами. До настоящего времени нет единого мнения о плотности адсорбированной влаги. Различные авторы приводят значения плотности связанной воды существенно больше и меньше 1 г/см . Такое разнообразие значений плотности обусловлено несовершенством методик ее определения. Основная часть исследований проводилась с жидкостными пикнометрами. При этом не учитывалось, что сама жидкость воздействовала на исследуемый материал и что сравнительно большие молекулы пикнометрической жидкости (ортоксилола, керосина и др.) не могли попасть во все микропоры исследуемого материала. Это, естественно, занижало истинную плотность самого сорбента и, соответственно, завышало плотность сорбируемого вещества. [c.76]

Подлинный успех хроматографии полимеров связан с открытием в 1959 г. Поратом и Флодиным [7] гель-проникающей хроматографии, впервые использованной ими для фракционирования биополимеров на сшитых декстрановых гелях. В отличие от метода Бейкера — Вильямса фракционирование здесь осуществляется намного проще и быстрее вследствие диффузионного обмена макромолекулами между фазой пористого сорбента и свободным пространством хроматографической колонки, а молеку-лярно-массовые. распределения получают автоматическим пересчетом хроматограмм в соответствии с характерной для данной хроматографической системы молекулярно-массовой зависимостью удерживаемых объемов. [c.11]

Нуклеиновые кислоты являются одним из наиболее сложных типов биополимеров. В природе встречаются двунитевые и од-нонитевые, циркулярные и сверхспиральные ДНК, рибосомаль-ные, информационные и транспортные РНК, гибриды РНК— ДНК. В процессе исследований приходится иметь дело с синтетическими монотонными или смещанными полинуклеотидами. Нуклеиновые кислоты всех типов являются полианионами даже при нейтральных значениях pH. Все эти факторы позволяют использовать при фракционировании все виды хроматографии ионообменную, адсорбционную, распределительную и гель-проникающую, а также все типы хроматографических сорбентов (см. табл. 38.2). [c.67]

Анализ кривых элюир.ования макромолекул, специфически сорбируемых на аффинном сорбенте, является потенциальным аналитическим методом для изучения специфических взаимодействий биополимеров. Кривые элюирования очень близки к изотермам связывания элюируемого вещества с иммобилизованным аффинантом, и, следовательно, из хроматограммы можно получить термодинамические параметры молекулярных взаимодействий. Метод эквивалентен повторяющемуся диа-лизу и имеет много преимуществ по сравнению с обычным равновесным диализом. Например, он требует намного более низких концентраций и небольших количеств образца, несколько образцов разных молекул можно наносить одновременно и обнаруживать небольшие различия в связывающих способностях при хорошем разделении. [c.55]

Успехи в использовании равновесия между растворами и твердыми фазами при разделении биологических полимеров связаны с тем, что здесь используются преимущественно водные растворы, в которых эти вещества обладают наибольшей устойчивостью, а также кристаллические и сорбированные состояния, при переходе в которые молекулы биополимеров весьма часто изменяют свои характеристики полностью обратимо. Известно, что сильные воздействия на макромолекулы могут привести к де-натурационным изменениям. В связи с этим в качестве сорбентов применяют мягко действующие на биополимеры карбоксильные смолы, некоторые типы анионитов, ионообменники — производные жесткоцепного полимера целлюлозы и сефадексы — сшитые производные декстрана. В отличие от этого хроматография низкомолекулярных, сравнительно стабильных веществ (аминокислот) [c.7]

Хроматография биополимеров. До недавнего времени анализ и выделение биополимеров осуществляли почти исключительно с использованием сорбентов на основе органических полимеров и мягких гелей, обладающих незначительной неспецифической сорбщ1ей. Развитие биотехнологии, медицинской диагностики и ряда других областей потребовало создания высокоскоростных и производительных хроматографических методов разделения, очистки и анализа биополимеров. Однако недостатки полимерных носителей, особенно сильно проявляющиеся при возрастании диаметра пор, препятствуют использованию таких материалов в различных технологических схемах разделения и аналитического контроля биополимеров. [c.437]

Б ряде случаев может успешно применяться для разделения и очистки биополимеров (иммуноглобулины, яичный альбумин, интерферон, растительные вирусы) чистый кремнезем, однако многие природные соединения слишком прочно удерживаются на нем [250]. Устранение адсорбции путем изменения состава элюента не всегда возможрю, а зачастую приводит к потере биологической активности разделяемых объектов [251[. В этом случае химическое модифицирование кремнезема — едршственный путь создаршя сорбентов с необходимой спецификой поверхности. [c.437]

Одним из основных требований к сорбентам для биополимеров является соответствие размеров пор сорбента размерам молекул разделяемых соединений. Причем это условие важно не только в эксклюзионрюй, но и в других вариантах хроматографии, где оно определяет емкость сорбента по отношению к тому или иному веществу. Для белковых молекул проникновение в поры адсорбента начинается при отношении их диаметров к диаметру пор кремнезема равном единице, [c.437]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология