Ультрацентрифуги препаративная

Чрезвычайное значение центробежного поля для физики и физической химии основано на том факте, что в ультрацентрифугах, сконструированных впервые Сведбергом (1924), можно достигнуть ускорений примерно до 10 g. При этих условиях седиментационное равновесие, не имеющее значения в поле тяготения, используется для того, чтобы либо разделить компоненты смеси (препаративная ультрацентрифуга), либо по уравнению (54.8) определить молекулярный вес (аналитическая ультрацентрифуга). По экспериментальным причинам для последней цели используют почти исключительно измерение скорости седиментации. Теория этого последнего метода основана на термодинамике необратимых процессов. Поэтому не будем здесь останавливаться на подробностях и отошлем читателя к специальным учебникам. [c.282]

Ультрацентрифугирование. В ультрацентрифугах при ускорениях порядка 100 000—500000 g происходит довольно быстрое осаждение подавляющего большинства белков. Скорость осаждения зависит преимущественно от молекулярного веса белка. Теория ультрацентрифугирования белков и приложения этого метода для исследований размера и формы белковой молекулы будут рассмотрены в гл. VI. Здесь отметим только, что метод может быть использован и в препаративных целях. Теоретически эффективность такого разделения должна быть значительной. На практике, однако, возникают труднопреодолимые препятствия. Максимальная дистанция, которую проходят белки в кювете ультрацентрифуги, невелика, в результате чего удается обособить лишь крайние фракции. Нелегко предотвратить перемешивание участков жидкости в кювете при остановке центрифуги. Для этого прибегают, например, к разде- [c.21]

Рис. 205. Препаративная ультрацентрифуга, приводимая в движение воздухом.

Следует отметить, что в последнее время ультрацентрифуги начинают использоваться не только для определения численного или молекулярного веса дисперсных систем, но и для чисто препаративных целей, например, для разделения смесей высокомолекулярных соединений в растворах на отдельные, фракции, отличающиеся размером молекул. [c.80]

Ультрацентрифуги являются незаменимым средством изучения коллоидных систем определения размеров, формы, ассоциации и полидисперсности частиц,— а также важнейшим средством для препаративного разделения и выделения фракций с различными свойствами, в том числе вирусов, белков, нуклеиновых кислот. [c.379]

Наконец, следует указать, что если количество оседаю--щего вещества достаточно велико, седиментометры и специальные препаративные ультра центрифуги могут быть использованы для препаративного разделения и выделения фракций с различными размерами частиц или молекул. В последние годы препаративные ультрацентрифуги широко применяются при выделении и очистке вирусов и входящих в их состав нуклеиновых кислот и белков. [c.47]

Различают аналитические и препаративные ультрацентрифуги. Аналитические ультрацентрифуги имеют оптическую систему, которая позволяет регистрировать на фотопленках результаты ультрацентрифугирования. В аналитических ультрацентрифугах производится также определение констант седиментации частиц, что позволяет затем рассчитывать их молекулярные веса. [c.125]

Препаративные ультрацентрифуги предназначены для выделения из растворов отдельных фракций. Конечно, эти фракции могут быть однородны только по одному показателю — по скорости седиментации, а по другим свойствам могут значительно отличаться. Например, гамма-глобулины человека (один из видов белков крови, широко известный в медицине как лечебное средство) при центрифугировании обычно разделяется на две фракции с константами седиментации 75 и 19S. Белки, образующие эти фракции, заметно различаются между собой и по ряду других свойств (иммунологическим свойствам, электрофоретической подвижности и т. п.). [c.148]

Однако рассматриваемое равновесие может быть сдвинуто в сторону преобладания седиментации при замене гравитационного поля центробежным со значительно большим ускорением, создаваемым действием центрифуги или ультрацентрифуги. Этот метод, впервые использованный Думанским и получивший развитие в работах Сведберга и его школы, позволяет в настоящее время создавать ускорения до 10 —и благодаря этому производить не только седиментацию коллоидных частиц, но даже и седиментационное разделение молекул разной массы. Применение ультрацентрифуг дает возможность проводить наряду с дисперсионным анализом коллоидных систем и растворов высокомолекулярных соединений также препаративное разделение их на фракции. [c.156]

Значение ультрацентрифуг для определения размеров, формы, ассоциации и полидисперсности частиц, а также возможности их препаративного использования, делают ультрацентрифуги одним из основных средств исследования коллоидных систем. [c.47]

В лабораторной практике применяют различные типы центрифуг с ручным или электрическим приводом, настольные (переносные), передвижные и стационарные. По величине фактора разделения центрифуги подразделяются на обычные (с фактором разделения <3 500), суперцентрифуги и ультрацентрифуги (с фактором разделения 3500). Обычные центрифуги используют преимущественно для разделения низкодисперсных (крупность >10—50 мкм) суспензий различной концентрации. Супер-центрифуги, в основном, применяют для разделения эмульсий и высокодисперсных суспензий (крупность <10 мкм). Для разделения и исследования высокодисперсных систем и высокомолекулярных соединений распространены аналитические и препаративные ультрацентрифуги с фактором разделения >100000. Аналитические центрифуги используются для определения молекулярной массы и степени полимеризации высокомолекулярных соединений, препаративные —для выделения веществ из растворов. [c.219]

Если перед исследователем стоит задача изучения зависимости механических, химических или иных свойств от молекулярного веса и степени полидисперсности, то необходимо применять один из первых пяти методов, так как для этих целей необходимо выделить определенное количество узкой фракции полимера. Поскольку ультрацентрифуга остается малодоступной для большинства лабораторий, а другие аналитические методы разработаны слабо, то в обычной практике чаще приходится иметь дело с препаративными методами для самых различных целей в повседневной исследовательской работе большинства лабораторий. [c.22]

Количественный анализ процесса связывания фермент — кофермент можно проводить с помощью препаративных и аналитических ультрацентрифуг [87, 104, 105, 107]. [c.408]

Существуют и другие конструкции центрифуг, например центрифуги с разгрузкой при помощи пульсирующего поршня. Трубчатые центрифуги отличаются малым диаметром и большим числом оборотов. Для препаративных и аналитических работ сконструированы ультрацентрифуги (чис о оборотов 10 ) с плавающими роторами и приводом от турбины. В ультрацентрифугах можно разделять даже высокомолек>лярные вещества на фракции с различным молекулярным весом. [c.266]

До недавнего времени наиболее надежным средством разделения белков с разными молекулярными весами являлось скоростное центрифугирование в ультрацентрифугах, применявшееся как для определения констант седиментации (осаждения) белка в аналитических исследованиях, так и для препаративного получения некоторых белков. [c.55]

Современные ультрацентрифуги по своему назначению делятся на препаративные и аналитические. В отличие от первых, используемых для различных разделений (эта методика представляет сейчас большую отдельную область молекулярной биологии), в аналитической ультрацентрифуге седиментацию макромолекул наблюдают непосредственно в процессе эксперимента. [c.152]

Заметное оседание частиц в системе, обладающей высокой кинетической устойчивостью, можно вызвать, если использовать значительные по величине центробежные силы. Впервые это сделал А, В, Думанский (1913), применивший центрифугу для осаждения коллоидных частиц. В 1923 г. Т. Сведберг разработал специальную центрифугу с большим числом оборотов, называемую ультрацентрифугой (рис. 111). Для центрифугирования требуются приборы, которые позволяют работать при точно известных скоростях с малыми отклонениями без температурных колебаний. Современные ультрацентрифуги работают при больших ускорениях до 420 ООО zh lOOg с контролем температуры в пределах десятой градуса. Существует два типа приборов — аналитические и препаративные. Аналитические центрифуги снабже- [c.306]

Очень компактное и вместе с тем полное руководство по применению ультрацентрифугирования в современных биологических исследованиях. После краткого исторического обзора и описания наиболее распространенных ультрацентрифуг автор последовательно рассматривает принципы и возможности оптических систем, используемых в аналитических центрифугах, способы измерения коэффициентов седиментации и диффузии, важнейшие методы определения молекулярной массы, основы количественного анализа смесей, а также методы препаративного ультрацентрифугирования. [c.4]

Вот уже на протяжении почти полувека ультрацентрифуга широко используется при изучении полимеров. С течением времени ее значение непрерывно возрастает. Биологи широко используют ультрацентрифугу для препаративных и аналитических целей, поскольку она дает возможность, расходуя очень небольшие количества вещества, определять многие его параметры и осуществлять очень тонкое фракционирование. Ультрацентрифугирование служит интересам специалистов самых различных областей. Так, биофизики с помощью ультрацентрифуги исследуют свойства взаимодействующих систем и используют вычислительную технику для решения соответствующих математических уравнений, когда-то слишком трудных для решения. Что же касается биологов, то благодаря ультрацентрифуге они получили возможность быстро решать вопрос о чистоте и размерах молекул только что выделенных активных препаратов. [c.13]

Ультрацентрифуги можно подразделить на аналитические и препаративные. Это разделение в известном смысле условно, так как любую аналитическую ультрацентрифугу можно использовать и для препаративных задач, а на препаративных ультрацентрифугах можно установить оптическую систему. Известны по крайней мере две такие модели. [c.26]

Помимо аналитических целей (определение молекулярных масс) ультрацентрифуги применяют в препаративной работе для фракционирования веществ с различной молекулярной массой. [c.156]

Т. н. аналит. У. примен. при анализе р-ров, дисперсий и осуществляется с помощью аналит. ультрацеетрифуг, снабженных роторами с оптически прозрачными замкнутыми резервуарами и оптнч. системами для определения концентрации или градиента концентрации по радиусу ротора во времени исследуемые объемы — от 0,01 до 2 мл при массе частиц от неск. мкг до мг. Препаративное У. примен. для выделения компонентов из сложных смесей объем жидкости и масса исследуемого обра.чца могут быть на неск. порядков больше, чем нри аналит. У. Центробежные ускорения в ультрацентрифугах могут достигать 500 000 д (где д —ускорение своб. падения). [c.605]

Т. наз. аналит. ультрацентрифугарование применяется при анализе р-ров, дисперсий и производится посредством аналит. ультрацентрифуг, снабженных роторами с оптически прозрачными замкнутыми резервуарами и оптич. системами для определения концентрации или ее фадиента по радиусу ротора во времени исследуемые объемы - от 0,01 до 2 мл при массе частиц от неск. мкг до мг. Препаративное ультрацентрифугарование используют для вьщеления компонентов из сложных смесей объем жидкости и масса исследуемого образца м.б. на неск, порядков больше, чем при аналит. ультрацентрифугаровании. Центробежные ускорения в ультрацентрифугах достигают 5 10 . Первая аналит. ультрацентрифуга бьша создана Т. Сведбергом (1923 5-10 ). [c.343]

Некоторые препаративные ультрацентрифуги сконструированы по принципу турбины (рис. 205). Собственный ротор ультрацентрифуги с косыми отверстиями для пробирок подвешен на проволоке и вращается в вакууме. Проволока проходит через вакуумное уплотнение, на ее верхнем конце прикреплена движущая турбинка, приводимая в движение сжатым воздухом. Сжатый воздух тоже подводят под диск турбинки так, что при достаточно высоких оборотах весь ротор поднимается и вращаета на подушке сжатого воздуха, не требуя специальных подшипников. [c.193]

Пробирки такой препаративной центрифуги имеют суммарный объем 100—200 мл. За числом оборотов следят при помощи стробоскопа. Если для низкоскоростных центрифуг с угловым ротором оптимальное отклонение пробирок от оси вращения составляет около 45 , то для максимальных оборотов ультрацентрифуги более подходит меньший угол (в некоторых конструкциях 20° или даже 10 ). Сами пробирки изготовлены из целлулоида их не нужно уравновешивать — достаточно отобрать при помощи пипетки одинаковые объемы, так как вес ротора настолько велик, что ошибкой при отборе пробы пипеткой можно пренебречь. Препарати ная ультрацентрифуга М8Е с охлаждением, приводимая в движение электромотором, изображена на рис. 206. [c.193]

В последние годы в связи с развитием новейших методов фракционирования белков (хроматография на ионитах, препаративный электрофорез и т. п.) получены еще более активные препараты холинэстеразы сыворотки крови [83, 84]. Наибольшей активностью характеризуются препараты, полученные Янцем и Коэном [83] (уд. активность 10 /жг). По обычно принимаемым для белков критериям (кривые седиментации в ультрацентрифуге, электрофорез) эти препараты представляют собой индивидуальные белки с коэффициентом седиментации S o 9,9. [c.164]

При использовании препаративной ультрацентрифуги различные смеси кофермента и фермента, а также сам кофермент 8 [c.408]

Для определения молекулярного веса ДНК (обзоры — см. наиболее широко используются методы, основанные на определении скорости седиментации макромолекул. Это определение может быть выполнено по различным методикам наиболее широкое распространение в последнее время приобрела методика, основанная на зональном центрифугировании в градиенте плотности сахарозы в препаративной ультрацентрифуге В данном случае распределение веществ по скорости осаждения можно контролировать по радиоактивной метке, что обеспечивает высокую чувствительность с другой стороны, методика практически без изменений может быть применена и для препаративного разделения нуклеиновых кислот. Предложен ряд эмпирических уравнений, связывающих скорость седиментации двухцепочечного комплекса ДНК со значением молекулярного веса определенным независимыми методами. Последнее из этих уравнений охватывает пределы мол. веса 0,2— 130 108. [c.30]

Разделение в ультрацентрифугах осуществляется как с препаративными, так и с аналитическими целями. По числу пиков на седиментограмме судят о числе компонентов смеси. Наличие одного симметричного пика является одним из важнейших критериев чистоты препарата. Асимметрия пика обычно свидетельствует о примесях в препарате. Чем более полидисперсно вещество, тем шире пик оно дает. [c.56]

Впервые идея о применении значительной центробежной силы для осаждения и определения размеров коллоидных частиц была высказана и опробована на практике еще в 1913 г. Думан-ским. Однако потребовались долгие годы теоретических и практических изысканий, прежде чем Сведбергрм (1940 г.) были разработаны теоретические основы данного метода и создана первая ультрацентрифуга со скоростью вращения ротора до 65 ООО об1мин. К настоящему времени методы аналитического и препаративного ультрацентрифугирования получили широкое применение в исследованиях белков и нуклеиновых кислот и при изучении структурных элементов клетки. [c.142]

Важным нововведением является установка измерителя температуры в середине ротора этой ультрацентрифуги. Это оказалось возможным благодаря успешной разработке надежной системы передачи сигнала, позволяющей регистрировать изменения температуры вращающегося ротора. Во время работы центрифуги заданная температура поддерживается с точностью 0,ГС, что достигается применением системы термоэлектрического охлаждения с батареями Пельтье. В температурном интервале от —5 до +25° С, характерном для основной массы препаративных и аналитических работ, температура ротора сохраняется постоянной с точностью 0,05° С. Скорость вращения может регулироваться непрерывно в диапазоне от 1500 до 60 000 об/мин. Ультра-центрифуга hrist оснащена шлирен-системой, интерференционной и ультрафиолетовой системами. Интерференционная система позволяет работать с сильно разбавленными растворами. Интерферограммы могут быть представлены в виде кривых распределения Гаусса. Переход от шлирен-системы к интерференционной осуществляется поворотом рычага. Ультрафиолетовая система устанавливается на центрифуге независимо от других оптических систем. Оптическая плотность в ультрафиолетовой области регистрируется автоматически при помощи самописца или фотографируется. Градиенты концентрации во время седиментации регистрируются самописцем. Наряду с самописцем можно одновременно пользоваться фоторегистрирующей системой. За ходом седиментации можно следить и по изображению на матовом экране. Для фотографирования используются пластинки размером 5 X 25 см, рассчитанные на 6 снимков. Пластинки сменяются автоматически. На ультрацентрифуге hrist можно установить приставку для измерения диффузии, рассчитанную на большое количество ячеек. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология