Макромолекула седиментационное определени

Наряду с методами светорассеяния и осмометрии седимента-ционный анализ представляет собой абсолютный метод определения молекулярных масс полимеров в очень широком интервале — от нескольких тысяч до десятков миллионов. Изучение свойств растворов полимеров на скоростной аналитической ультрацентрифуге позволяет исследовать гидродинамические и термодинамические свойства макромолекул, определять их размеры и форму, количественно характеризовать равновесную гибкость изолированных макромолекул. Седиментационный анализ удобен также [c.13]

В 1923 г. шведский химик Теодор Сведберг (1884—1971) сконструировал центрифугу и разработал седиментационный метод определения молекулярной массы макромолекул, главным образом белков. [c.128]

Мы видим, что диффузия служит одним из определяющих факторов в седиментационных процессах. В методе, основанном на измерении скорости седиментации, необходимы прямые определения коэффициента диффузии О. Диффузия создает возможность определения М в методе седиментации в градиенте плотности. Вместе с тем изучение диффузии дает информацию о подвижности макромолекул и, тем самым, об их геометрических и гидродинамических свойствах. [c.154]

Методы седиментационного равновесия и приближения к нему являются абсолютными методами определения молекулярной массы [93, 94]. Под действием сил тяготения Земли обычно не наблюдается оседание (всплывание) макромолекул с М 10 , так как силы притяжения к Земле значительно меньше сил, действующих на них со стороны растворителя. Поэтому в результате теплового движения макромолекулы равномерно распределены по всему объему. Для того чтобы макромолекулы с первоначальным равновесным распределением переходили к новому распределению, создают сильное центробежное поле с помощью ультрацентрифуг различных конструкций. [c.137]

Различают среднечисловой и средневесовой молекулярные веса. Если метод определения молекулярного веса основан на определении числа молекул 3 данной фракции (например, при определении количества концевых групп), то результат деления веса этой фракции на число содержащихся в ней макромолекул называется среднечисловым молекулярным весом. Если же пользуются методами, основанными на различии молекулярного веса цепей (например, седиментационным методом), то найденный молекулярный вес называется средневесовым. [c.52]

Метод градиента плотности при определении Молекулярного веса не обладает преимуществом перед обычным методом седиментационного равновесия, особенно потому, что любая небольшая неоднородность осаждающихся молекул будет приводить к расширению распределения, которое нелегко отличить от расширения вследствие большего значения а. Однако этот метод является эффективным методом, позволяющим выявлять макромолекулы с резко различными значениями v . Особенно важным является то, что смесь макромолекул, характеризуемая различными значениями Оз, т. е. различными эффективными плотностями, в отсутствие сильных взаимодействий будет разделяться на дискретные слои, причем каждый из них будет располагаться около г, при котором р==1/у,-. [c.314]

Наибольшее распространение получил абсолютный метод, определения ММ метод приближения к седиментационному равновесию (метод Арчибальда). Действительно, на поверхности мениска и на дне кюветы не наблюдается движения макромолекул. Тогда на этих границах соблюдаются условия [c.183]

Аналитическое ультрацентрифугирование полимеров [1, 2, 4, 12] включает в себя три следующих экспериментальных метода скоростную седиментацию, изучение седиментационного равновесия и процесса приближения к нему. Скоростная седиментация позволяет определить константу седиментации и полидисперсность образца. Седиментация макромолекул в зоне (зонное ультрацентрифугирование) — ценный метод обнаружения гетерогенности высокомолекулярного образца. Метод приближения к равновесию позволяет рассчитать молекулярную массу М и получить сведения о неоднородности полимера, а изучение седиментационного равновесия (состояния, достигаемого транспортным переносом макромолекул, хотя сам метод и не является истинно транспортным) — молекулярную массу (надежнее, но с большей затратой времени, чем в предыдущем методе) различных типов усреднения. Метод центрифугирования в градиенте плотности заключается в исследовании седиментации, состояния равновесия и приближения к нему в условиях искусственно создаваемого в кювете градиента плотности это — широко используемый метод определения молекулярной массы, наличия неоднородности и ее типа, служащий и для препаративных разделительных целей. [c.14]

При правильном подборе значений коэффициентов Кт и К вискозиметрический метод может быть использован для сравнительных определений изменения степени полимеризации целлюлозы при действии различных реагентов (принимая, что при изменении степени полимеризации форма макромолекул не меняется). Определение абсолютных значений молекулярного веса целлюлозы на основании вискозиметрических измерений не является вполне точным и однозначным. Основным критерием правильности абсолютных значений молекулярного веса, получаемых на основании вискозиметрических определений, в настоящее время принимается их совпадение со значениями молекулярного веса, получаемыми по методу седиментационного равновесия в ультрацентрифуге. [c.45]

Степень асимметрии макромолекул целлюлозы не является постоянной и может существенно изменяться в зависимости от различных факторов, в частности от прочности связи между макромолекулами. Приближенные данные о форме (степени асимметрии) макромолекул целлюлозы и ее эфиров в разбавленных растворах могут быть получены на основании исследований в ультрацентрифуге путем сопоставления результатов определений седиментационного равновесия и скорости седиментации. [c.58]

Зависит от конкретных атомов и химических групп, входящих в состав исследуемых макромолекул В настоящее время появились хорошие приборы см. гл. 3 Метод дает минимальное значение мол. веса, рассчитываемое исходя из сферической формы молекул Если отношение ///о неизвестно, то метод дает минимальное значение мол. веса, рассчитываемое исходя из сферической формы молекул Метод эквивалентен методу седиментационного равновесия результаты не зависят от формы молекул Метод сильно усовершенствован за счет новых возможностей, позволяющих сократить время измерений результаты не зависят от формы молекул Уравнение Штаудингера соответствует предельному случаю свободных частиц Модель допускает определенную степень гибкости и гидратации молекул [c.449]

Остановимся на определении молекулярных масс белков по данным седиментационного анализа. Если раствор макромолекул находится под действием очень сильного центробежного поля — при ультрацентрифугировании ускорение достигает (100 ООО... 500 000)g, то вследствие большой массы происходит седиментация молекул, т. е. их концентрация увеличивается от центра центрифуги к периферии. Одновременно с седиментацией происходит противоположный по тенденции процесс — диффузия макромолекул из области с большей концентрацией (на периферии) в центральную область с меньшей концентрацией. [c.81]

Седиментация макромолекул (ультрацентрифугирование). Константа седиментации. Седиментационное равновесие. Определение молекулярных масс методами ультрацентрифугирования. [c.382]

Оценка значения V важна при определении молекулярной массы и коэффициента седиментации. Более того, требуется высокая точность измерения у, так как диапазон значений V для биологических макромолекул (0,6—0,75) приводит к тому, что ошибка в 1% при измерении V дает ошибку около 3% в значениях М или 5 20,в- В действительности измерение V часто бывает лимитирующим фактором при определении молекулярной массы. Существует три основных метода определения д суммирование и мономерных остатков макромолекулы, использование методов измерения плотности и параллельные измерения седиментационного равновесия в изотопно меченных растворителях. [c.350]

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]

Определение молекулярной массы и размеров макромолекул. Метод С. позволяет определить мол. массу несколькими способами сочетанием С. и диффузии [с использованием первой ф-лы Сведберга (4)], методами седиментационного равновесия [ф-ла (10)] и приближения к равновесию [метод Арчибальда, ф-ла (15)]. Поскольку молярный коэфф. трения / можно выразить через [т)], мол. массу гидродинамически непротекаемых макромолекул Л/sT) можно определить по значениям [5] и [т]] по ур-нию [c.201]

Число моносахаридных звеньев в различных П. колеблется в широких пределах и их мол. веса составляют от нескольких тысяч до миллионов. Мол. вес П. определяют обычными физико-химич. методами, применяемыми в химии высокомолекулярных соединений (осмометрии, вискозиметрии, седиментационного анализа, электрометрич. и др.). Химич. метод основан на определении восстанавливающего концевого остатка П. Использование этих методов дает возможность определять среднечисловые и средневесовые мол. веса, а сопоставление результатов, полученных различными способами, дает возможность судить о величине и форме макромолекул П. и их нолидиспер-сности. [c.102]

Обобщены и проанализированы экспериментальные данные, полученные при исследовании растворов ПВХ методами рассеяния света, седиментации, двулучепреломления, осмометрии и вискозиметрии [538]. Даже в термодинамически хороших растворителях у макромолекул ПВХ наблюдается склонность к образованию надмолекулярных структур, которые вносят заметные ошибки в определяемые молекулярные параметры. Осмометрия в случае ПВХ не может служить надежным методом определения соотношения между молекулярным весом и [т)], поскольку молекулярновесовое распределение остается довольно широким и у фракционированных образцов (Мп существенно отличен от Ms ). Особенно велико влияние микрогелей при работе с высокомолекулярными образцами. Определение Mw методом седиментационного анализа более точно, поскольку малые количества микрогелей не оказывают заметного влияния на измеряемые характеристики. Удобнее работать с растворами в тетрагидрофуране, имеющем низкую вязкость и высокое приращение коэффициента преломления. Для оценки размеров клубков следует пользоваться данными вискозиметрии. Размеры цепей в e-раство-рителе превосходят размеры свободно-сочлененной цепи в 1,8 раза. Температурный коэффициент [т)] в хороших растворителях меньше нуля [538]. [c.428]

Седиментационный метод с применением ультрацентри-фуги описан ранее (стр. 28—29) при рассмотрении методов определения размера коллоидных частиц. Определение молекулярного веса этим методом сводится а) либо к исследованию распределения концентрации раствора после установления седиментационного равновесия, для чего скорость вращения центрифуги устанавливают такую, чтобы развиваемая ею центробежная сила превышала силу тяжести примерно в 10 —10 раз б) либо к исследованию скорости седиментации, для чего центробежная сила должна превышать силу тяжести в 10 —10 раз. Изменение концентрации в установившемся равновесии определяют фотографически или по изменению показателя преломления. Расчет М производят по особым уравнениям, на которых мы не останавливаемся. Заметим лишь, что этот метод является наиболее всесторонним, так как, помимо УИ, дает возможность определять также и степень полидисперсности исследуемого вещества и судить о форме макромолекул. Метод нашел широкое применение при исследовании белков, полистирола, целлюлозы и других веществ. [c.163]

Из трех седиментационных методов лишь метод определения скорости седиментации включает в себя измерение скорости подвижной границы. Если смесь макромолекул пслвергнуть высокоскоростному центрифугированию, то молекулы разного [c.409]

По мнению некоторых экспериментаторов, измерение вязкости макромолекулярных растворов и связанных с нею характеристик представляет собой значительно более простую задачу, чем измерение седиментационных и диффузионных констант. Прибор для измерения вязкости очень прост, численные значения получают непосредственно из времени вытекания и из значений плотности, причем для измерения вязкости могут быть использованы гомогенные растворы без градиентов концентрации. Измерения вязкости особенно ценны при определении параметров, характеризующих форму макромолекул. Вместе с тем следует упомянуть и о некоторых недостатках метода приборы, используемые для измерения вязкости, требуют значительно больших количеств исследуемого материала по сравнению с количествами, необходимыми для седиментационных исследований оценка мол. веса на основании вискозимегрических данных не всегда может быть однозначной проведение измерений вязкости при низких температурах связано с серьезными неудобствами. [c.419]

В случае гомомолекулярного полимера, содержащего макромолекулы одинаковой длшш, все три средних значения молекулярного веса будут равны друг другу. Но если полимер не однороден, полидиснерсен, то их значения будут не одинаковы. В этом случае числовой средний молекулярный вес можно найти, пользуясь такими методами криоскопическим, эбулиоскопическим, осмотическим или же определением концевых групп. Средний весовой молекулярный вес определяют при помощи вязкости, светорассеяния и седиментации. Средний седиментационный молекулярный вес определяют при помощи ультрацентрифуги. [c.251]

По изменению вязкости растворов и седиментационных характеристик растворенных макромолекул при ультрацентрифугировании, а также пользуясь другими физическими методами определения молекулярных весов белка в растворе, можно наблюдать за протеканием реакций образования и расш епления поперечных связей на разных стадиях таких процессов. [c.398]

Как только были изобретены центрифуги, развивающие скорость до 40 ООО об/мин и более, началось изуче-ние седиментационных свойств вирусов, что отвечало интересам как вирусологов, так и физико-химиков [312, 416, 417]. Однако на результаты определения константы седиментации часто весьма сильное влияние оказывает концентрация макромолекул (или частиц). Поэтому при ультрацентрифугировании в кювету желательно вносить низкие концентрации исследуемого вещества, так как в этом случае взаимодействие между макромолекулами сводится к минимуму. В связи с этим изучение вирусов значительно облегчилось после появления ультрафиоле- [c.40]

Влияние заряда макромолекул вносит дополнительные осложнения в определение молекулярных весов по данным седиментационного равновесия. Вильямс и сотр. [911 предлагают метод анализа, в котором принято, что степень отклонения вычисленного молекулярного веса становится существенной при больших отношениях заряда молекулы к молекулярному весу. В этом случае ситуация весьма сходна с той, которая возникает в опытах по скорости седиментации. Величина z (суммарный заряд макроиона) входит в уравнение как неизвестное. Эту трудность можно обойти тем же путем, что и в опытах по скорости седиментации. Для этого вводят подходящее исправленное значение парциального удельного объема, которое может быть оценено по равновесной методике Айзенберга (см. стр. 72). Как указывал Шахман [5], разработка усовершенствованных оптических систем, основанных на поглощении света, должна существенно облегчить исследования по седиментационному равновесию. Таким путем можно добиться возможности снижения концентрации до таких пределов, при которых отклонения от идеальности будут несущественными. Более того, этот подход дает способ избирательной регистрации концентраций макромолекулярных компонентов на фоне нерегистрируемого системой добавленного электролита. [c.66]

Наблюдаемый средневесовох молекулярный вес (М , арр) полученный экстраполяцией к нулевому времени, необходимо исправить на неидеальность раствора, чтобы отнести к начальной концентрации макромолекул в кювете. Для этого, так же как и в опытах по седиментационному равновесию, проводят ряд определений Мц,,., рр при нескольких подходящих начальных концентрациях, полученные результаты наносят на график в зависимости от концентрации и экстраполируют к нулевой концентрации. Для некоторых гликонротеинов с высокой вязкостью коэффициент диффузии может быть настолько низким, что время, в течение которого у мениска существует градиент концентрации, оказывается весьма коротким, а сильная зависимость коэффициента седиментации от концентрации вызывает тенденцию к обострению пика. Это обстоятельство, а также возможность сильного [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология