Меченые прямой химический

Применение меченых аминокислот значительно расширило наши знания о биохимических функциях аминокислот, пептидов и белков. В зависимости от конкретной задачи синтезируются аминокислоты с одной или несколькими метками, меченные азотом-15, тритием, углеродом-14 и серой-35. Введение тритиевых меток осуществляют методом изотопного обмена или (лучше) прямым химическим синтезом. [c.45]

В настоящее время разработано много методов синтеза меченых соединений прямой химический синтез, синтез изотопным обменом, синтез методом атомов отдачи, синтез в молекулярных и ионных пучках, синтез при р-распаде и биосинтез. [c.469]

С помощью одноклеточной водоросли хлорелла или сахарной свеклы, экспонируемой в атмосфере СОг, этот процесс применяется для производственного Получения меченых аминокислот. С помощью штамма пропионовокислых бактерий, выращиваемого б питательной среде, содержащей радиоактивный кобальт, получают меченный Со витамин В12. Биосинтез ведет к равномерной пометке всех атомов данного элемента, что является его недостатком, но это позволяет получить сравнительно высокие удельные активности меченных соединений. Кроме того, при биосинтезе соединений с асимметричными атомами углерода образуется только /-форма, в то время как при прямом химическом синтезе получается рацемическая смесь. Биосинтезом могут быть получены лишь немногие вещества. Он прост, но требует длительного времени. [c.491]

Существует несколько способов получения меченых органических соединений. Прежде всего, радиоактивный изотоп может быть введен в молекулу исследуемого соединения в процессе прямого химического синтеза этого соединения из исходных продуктов, один из которых содержит радиоактивный изотоп. Прямой химический синтез является основным методом, с помощью которого можно обеспечить введение радиоактивной метки в строго определенное положение в молекуле. Для получения меченых соединений используют также специфические радиохимические методы (изотопный обмен, метод атомов отдачи) и биосинтез. С помощью изотопного обмена в ряде случаев удается получать соединения, меченные радиоактивным изотопом в определенном положении использование других методов синтеза приводит, как правило, к получению соединений, в молекулах которых радиоактивную метку может нести любой из атомов данного элемента. [c.296]

Большинство меченых органических соединений получают методами прямого химического синтеза, разработанными для соответствующих неактивных соединений. Выбор той или иной схемы синтеза в значительной степени определяется природой исходного химического соединения, в виде которого поставляется данный радиоактивный изотоп промышленностью. Исходными веществами при химическом синтезе меченых органических соединений иногда служат газообразные радиоактивные продукты (например, СОг) и, кроме того, многие органические вещества, участвующие в синтезе, легко летучи. Поэтому применение радиоактивных изотопов при органическом синтезе предъявляет повышенные требования к обеспечению радиационной безопасности работ. Б особенности важна полная герметичность аппаратуры, в которой проводится синтез. Радиоактивный изотоп, если это допустимо, следует вводить в систему на возможно более поздней стадии синтеза. [c.297]

Приведем несколько примеров получения меченых органических соединений путем прямого химического синтеза. [c.297]

Изотопный обмен в ряде случаев успешно сочетают с прямым химическим синтезом. Примером может служить получение меченных по углероду оксикислот. На первой стадии путем изотопного обмена между газообразным СОг и расплавом K N получают меченый K N [c.300]

Для получения меченых соединений применяют прямой химический синтез, синтез с помощью изотопного обмена, горячий синтез, биосинтез, радиационный синтез и др. [c.510]

Прямым химическим синтезом можно получить подавляющее больщинство необходимых науке и технике меченых соединений. Однако химический синтез сложных меченых веществ трудоемок, а выход продуктов часто мал. Это связано с тем, что в качестве исходных радиоактивных веществ могут быть взяты не любые соединения, а лишь те, которые получаются в процессе производства и выделения данного изотопа. Например, для синтеза соединений, меченных С, исходным веществом является Ва СОз. Из него получают следующие важнейшие для дальнейших синтезов соединения [c.510]

При исследованиях методом меченых атомов пользуются возможностью проследить путь атомов в ходе реакции, пометив реагирующее соединение, т. е. заменив один из его атомов стабильным или радиоактивным изотопом. Примером использования этого метода снова может служить реакция окисления альдегида хромовой кислотой [уравнение (154)]. Было установлено, что, если пометить хромовую кислоту изотопом 0, то оказывается, что в продукте реакции — органической кислоте — содержание 0 примерно такое же, как и в исходной хромовой кислоте. Это является прямым доказательством того, что кислород от окислителя непосредственно переходит к окисляемому веществу. Другой пример прямого перехода кислорода был приведен в гл. 7 (в самом начале изучения химической кинетики) при рассмотрении реакции окисления сульфита перманганатом. В этой связи интересно отметить, что в большинстве реакций окисления анионами оксокислот наблюдается прямой перенос кислорода, сопровождающийся одновременным переносом двух электронов. Например [c.201]

Позднее были разработаны не требующие химической деградации методы локализации меченых атомов [6], основанные на идентификации изотопов с помощью спектроскопии ЯМР. Сначала этот прямой метод с большим успехом применяли для обнаружения ЗС, затем и N и даже (в последнем случае требуются модифицированные приборы 7]). С помощью метода ЯМР можно даже доказать стереоспецифический характер введения метки в данный прохиральный центр, где оба химически идентичных заместителя магнитно не эквивалентны. [c.347]

Высокая чувствительность составляет неоценимое достоинство метода радиоактивных индикаторов при решении таких, например, задач, как определение растворимости труднорастворимых соединений, определение упругости давления пара малолетучих веществ, определении ничтожных примесей некоторых элементов в металлах и сплавах. Однако высокая чувствительность не является специфической особенностью только метода радиоактивных индикаторов в принципе такой же или близкой чувствительности можно достигнуть другими методами исследования (например, спектральным, каталитическим и др.). Главное же преимущество метода меченых атомов заключается в возможности непосредственно различать химически тождественные атомы (и молекулы). Это позволяет, например, наблюдать локализацию атомов в пространстве и следить за перемещением отдельных атомов даже в том случае, если система содержит атомы только одного элемента. Такие явления, как само-диффузия, идентификация места разрыва и образования связей в органических молекулах, соотношение скоростей прямой и обратной химической реакции, крайне затруднительно или вообще невозможно решать какими-либо другими методами исследования. [c.159]

Согласно представлениям химической кинетики, константа скорости любой реакции одна и та же как в условиях, далеких от равновесия в реагирующей смеси, так и при равновесии. Определение константы скорости прямой и обратной реакции в условиях, далеких от равновесия, возможно без применения меченых атомов, и такие опыты проводились задолго до использования метода меченых атомов. Однако неизотопными методами невозможно проконтролировать скорости прямой и обратной реакции при равновесии, и поэтому долгое время упомянутое представление о равенстве констант скоростей одной и той же реакции в равновесных и неравновесных условиях оставалось чисто гипотетическим. Экспериментально проверить и подтвердить эту гипотезу смогли только с помощью радиоактивных изотопов. [c.275]

Интересно напомнить, что определение величины поверхности твердых тел методом изотопного обмена относится к числу первых методов, предусматривавших применение радиоактивных изотопов для решения химических проблем. Панет [197] показал, что если осадок сульфата свинца достигнет состояния равновесного обмена с насыщенным раствором сульфата свинца, содержащего торий В, то на основании данных о распределении радиоактивного изотопа можно оценить величину поверхпости твердого сульфата. Сейчас радиоизотопный метод широко распространен, и с его помощью выполнено множество ценных исследований в области химии поверхности (см. разд. 3.3.7.1), включая несколько попыток прямого анализа химического состава поверхностей катализаторов путем обмена или адсорбции меченых радиоактивных веществ из газообразной или жидкой фаз. Мы кратко рассмотрим здесь три примера такого анализа, причем два из них включают изотопный обмен между твердой и жидкой фазами. [c.95]

С другой стороны, тождественность химических свойств изотопов позволяет получать при помощи радиоактивных изотопов прямые и убедительные решения многих важных химических и биологических вопросов. Действительно, частичная замена в том или ином соединении обычного элемента его радиоактивным изотопом не изменяет химических свойств этого соединения, но последнее становится радиоактивным. Благодаря этому за всеми последующими превращениями данного соединения (точнее, содержащегося в нем радиоактивного атома) при различных процессах можно следить с помощью необычайно чувствительных методов установления радиоактивности. Как уже отмечалось выше, радиоактивные изотопы искусственно получены для всех устойчивых элементов. Тем самым радиоактивная индикация становится в принципе универсально применимым методом экспериментального исследования самых разнообразных научных и технических проблем. Многие такие исследования при помощи меченых атомов уже были проведены. [c.453]

Дифенилгуанидин и другие аминосодержащие соединения ускоряют протекание обменных реакций, атомов элементарной серы с серой, входящей в структуру ускорителя. Влияние ДФГ на обмен атомов серы может быть проиллюстрировано следующими данными Если при 125°С в течение 3 ч обмен атомов элементарной серы с серой каптакса составлял 8,7%, то в присутствии ДФГ он составлял 23,7% при температуре 125 °С в течение 10 ч — соответственно 62,1 и 98,4%. Методом меченых атомов было обнаружено химическое взаимодействие между серой и ДФГ. Извлеченный из реакционной системы продукт этого взаимодействия обладал радиоактивностью, что прямо указывало на образование промежуточного полисульфидного соединения, в котором сера была подвижна и способна участвовать в дальнейших обменных реакциях. Выделенные полисульфиды имели, вероятно, следующее строение [c.340]

В опубликованных недавно книгах и обзорных статьях можно найти множество примеров ингибиторов, специфичных к активному центру [312, 313, 315]. Помимо химической модификации фермента и аффинного мечения за последние десять лет разработано еще несколько новых методов. Хотя эти методы и не имеют прямого отношения к бноорганнческому моделированию ферментов, о них все же следует упомянуть, так как в приложении к биологическим системам с их помощью можно получить полезную информацию, К ним относятся введение фотоаффинной метки [316] и использование флуоресцентной спектроскопической линейки [317]. Эти разработанные недавно методы включают в основном биофизические приемы, обсуждение которых выходит за рамки данной книги, но которые важны для лучшего понимания биологических процессов. Получаемая информация может быть ценным руководством к планированию и созданию новых биоорганических моделей биологически важных макромолекул. [c.450]

Изменение состава раствора контролируют известными физическими или химическими методами, обеспечивающими требуемую точность. Во избежание трудностей аналитического определения очень малых концентраций предложено использовать метод радиоактивных индикаторов [13]. Для этого примесь, т. е. компонент, содержащийся в малой концентрации, следует пометить соответствующим радиоактивным изотопом. В случае органических веществ можно использовать углерод-14, тритий, хлор-36 или серу-35. Для разбавленных растворов измеряемая радиоактивность прямо нронор-циональна концентрации меченого компонента, т. е. хд1хц = Ао1А , где А ш Ац — измеряемая активность раствора до и после перегонки. Тогда вместо уравнений (1-43) и (1-44) можно записать для растворов более летучего компонента [c.17]

До недавнего времени в области катализа существовал резкий разрыв между потребностью в детальном изучении статистических особенностей структуры контактов и экспериментальными возможностями. Этот разрыв удалось частично восполнить введением усовершенствованных методов изучения адсорбции, подробно охарактеризованных нами в недавно вышедшей монографии Однако все эти методы исследования являются косвенными и интегральными, и весьма желательно дополнить их прямыми дифференциальными йетодами. Для прямого доказательства энергетической и химической неоднородности поверхности, доходящей до отдельных участков атомного размера, удалось воспользоваться мечеными атомами, построив на их основе дифференциальный изотопный метод, открывающий широкие перспективы в изучении активных поверхностей [c.72]

При обсуждении вопросов химетеского равновесия в гл. XX указывалось, что система, находящаяся в химическом равновесии, не является статической, ибо в ней химические реакции протекают в прямом и обратном направлениях с равными скоростями, благодаря чему количества различных веществ, составляющих данную систему, остаются постоянными. Вначале полагали, что невозможно опытным путем определить скорости, с которыми протекают различные химические реакции при равновесии. Однако теперь можно осуществить подобного рода опыты благодаря использованию изотонов в качестве меченых атомов. Можно привести следующий пример. Раствор мышьяковистой кислоты, содержащей некоторое количество радиоактивного мышьяка, смешивают с раствором мышьяковой кислоты, ионов иода Г и трииодид-ионов 1 в таких пропорциях, что смесь находится в состоянии равновесия. Через некоторое время этот раствор смешивают с раствором, содержащим ионы магния и аммония для осаждения мышьяковой кислоты в виде арсената магний-аммония MgNH4As04 12Н2О. Осадок промывают и высушивают, после чего определяют количество содержащегося в нем радиоактивного Аз, чтобы установить, сколько радиоактивного мышьяка присутствует теперь в виде мышьяковой кислоты. В данном случае рассматривается следующее равновесие [c.547]

Количественное определение содержания концевых групп позволяет установить среднечисловой молекулярный вес исследуемого вещества. Метод применим для прямого определения молекулярного веса лишь в том случае, когда в молекуле имеется одна или две аналитически определяемые концевые группы. Если имеются разветвленные молекулы полимера, то по содержанию концевых групп и значению молекулярного веса, установленного другими методами, можно определить степень разветвленности. Определение концевых групп возможно лишь в том случае, если они содержат характерный элемент, химически определяемый с большой точностью, например галоид, азот и т. д., или соответствующую атомную группировку. Эти меченые концевые группы могут быть получены в процессе синтеза так, например, Керн получил полимер, применяя галоидсодержащую перекись бензоила в качестве инициатора, и по содержанию галоида смог сделать выводы о строении полимера и определить его молекулярный вес. Для синтеза макромолекул с меченой концевой группой Штаудингер и Шнелль синтезировали поли-аминокапроновую кислоту из капролактама при добавлении различных количеств л-йоД или л-хлорбензойной кислоты таким путем они смогли установить степень полимеризации полимера и получить макромолекулы с концевой группой, которая благодаря наличию галоида легко и количественно определяется аналитически. В макромолекуле найлона-6 (см. стр. 37) на одном конце макромолекулы имеется группа СООН. Эта группа может быть определена титрованием или (после метилирования) по содержанию метоксильных групп. Соответствующие данные приведены в табл. 53. [c.188]

Вернемся к вопросу о состоянии протона в водородных связях, который по указанным выше причинам не может быть решен теоретически и требует экспериментального исследования. Прямое опытное химическое доказательство локализации протона и измерение высоты барьера для его перехода были до сих пор приведены лишь для одного случая. И. П. Грагеров и Г. П. Миклухин [17] показали, что при приготовлении бензохингидрона из обыкновенного хинона и гидрохинона, меченного дейтерием в ядре, и последующего его обратного разделения на компоненты оба ядра сохраняют свой изотопный состав. Таким образом, не происходит превращения [c.433]

Прямое опытное химическое доказательство локализации протона и измерение высоты барьера для перехода [602] были до сих пор сделаны лишь для одного случая. И. П. Грагеров и Г. П. Мик-лухин [68] показали, что при приготовлении бензохингидрона из обыкновенного хинона и гидрохинона, меченного дейтерием в ядре, и последующего его обратного разделения на компоненты оба ядра сохраняют свой изотопный состав. Таким образом, не происходит превращения [c.117]

В литературе описан целый ряд опытов, в которых с помощью изотопа определялось использование фо>сфора удобрений растениями при разных способах внесения (Nelson и др., 1949 А1епидр. 1954 Robertson и др., 1954). Однако во всех этих опытах в анализ поступали средние пробы растений, как это делается при обычных определениях размеров усвоения растениями фосфора из удобрений. Разница заключалась лишь в том, что количество фосфора, взятого растениями из удобрения, определялось не по разности между содержанием фосфора в контрольных и опытных растениях, а путем прямого измерения количества меченого фосфора, поступившего в растение из удобрения. Параллельно проводившиеся химические анализы растений на содержание фосфора в этих опытах давали возможность определить, какая доля от общего содержания фосфора в растении приходилась на фосфор удобрения (меченый) и фосфор, взятый из почвы (немеченый). [c.23]

В соответствие с этой концепцией были предложены многочисленные методы, способные обнаружить метаболическую активность микроорганизмов. По классификации Имшенецкого (1970), все предложенные методы могут быть разделены на прямые и косвенные. К последним относятся химические анализы грунта и атмосферы планеты, астрономические методы и др. Прямые методы основаны на передаче обзорных панорам в случае поиска макроформ и констатации роста и размножения одноклеточных организмов. Прямые методы могут быть разделены на наиболее надежные, заслуживающие внимания, и менее надежные. К наиболее надёжным Имшенецкий (1970) относит определение нарастания биомассы нефелометрия, УФ-фотометрия, количественное определение железонор-фириповых белков и АТФ, определение количества 14 СО-2, выделяющегося в процессе утилизации меченых питательных веществ, содержащихся в среде, измерение pH и Eh культуральных жидкостей. Заслуживают внимания такие методы, как определение оптической активности, количественное определение флавинов, белка, нуклеиновых кислот и аминокислот, обнаружение фосфатазной активности, а также манометрия. Менее надежными следует признать методы с применением 0, 0, калориметрию, определение митогенетического излучения. [c.108]

Кроме ранних радиоавтографических исследований, разработаны химические методы разделения, которые позволяют отделять исходные силш-триазины от продуктов их разложения. Достигнуто разделение различных меченых фракций на липофильные (извлечение хлороформом), гидрофильные (извлечение водой или водными растворами спирта) и остаточные фракции. Непрореагировавшие с жж-триазины, как установлено контрольными опытами, находятся только в липофильных фракциях. Часть метки, которая переходит в гидрофильные и остаточные фракции, служит критерием метаболических превращений. Такого рода данные получены для многих экономически важных культур, например зерновых, овощей, фуражных культур, хлопчатника и др. Тщательно изучено влияние факторов внешней среды на распределение и метаболизм сыжж-триазинов, в частности изучена связь между перемещением сйлш-триазинов в растениях и температурой и влажностью окружающей среды и установлена ее прямая зависимость от транспирационного потока [12, 113—119]. [c.71]

В Институте физической химии АН УССР кинетика окисления сернистого газа на платине изучалась в условиях химического равновесия при помощи меченых атомов [18]. Скорость прямой реакции пропорциональна давлению SOg и не зависит от давления SO3 порядок по кислороду не измерялся [c.83]

Роль адсорбированного на поверхности сажи ускорителя до сих пор не выяснена. Несомненно лишь, что адсорбированный ускоритель не может быть инертным при химических реакциях, протекающих в процессе вулканизации. Была сделана попытка выяснить влияние адсорбционно связанного с сажей каптакса на кинетику вулканизации . Было показано, что адсорбционно связанный с сажей каптакс участвует в химических реакциях вулканизации. Исследовалось взаимодействие ускорителей и серы с различными типами саж методом меченых ато-1Мов Были получены прямые доказательства химического взаимодействия функциональных групп, находящихся на поверхности саж, с меркаптобензтиазолом и тетраметилтиурамдисульфидом. Были синтезированы меркаптобензтиазол и тетраметилтиурамдисульфид, содержащие 5 , которые в дальнейшем смешивались с сажей в отношении 100 3 и подвергались прогреву при 100 и 145 °С различное время (от 30 до 300 мин), после чего саже-каптаксные и саже-тиурамные смеси подвергались холодной экстракции метанолом (каптакс) и бензолом (тиурам) в течение 660 ч с заменой растворителя свежими порциями через каждые 24 ч. Сопоставление остаточной радиоактивности в саже-ускорительных смесях с первоначальной [c.448]

Скоростные методы определения нуклеотидной последовательности ДНК [40—45]. Следующим важнейшим прорывом явилось создание методов, позволяющих быстро определить нуклеотидную последовательность в ДНК- Первый, химический, метод заключается в том, что у гомогенной ДНК (полученной с помощью рестриктаз) метится один конец, а затем в четырех разных порциях меченой ДНК проводят частичное расщепление цепи по тому или иному нуклеотиду (А+О, О, Т+С, С). Затем разделяют каждую смесь с помощью высокоразрешающего электрофореза на дорожках одного и того же геля. Гели высушивают и экспонируют с рентгеновской пленкой, на которой после проявления виден набор полос, соответствующих фрагментам ДНК, начинающимся с меченого нуклеотида и обрывающимся на том или ином нуклеотиде (в зависимости от химической модификации). Таким образом, с листа , содержащего четыре дорожки, можно прямо читать нуклеотидные последовательности. Идея метода была выдвинута в СССР С. К- Василенко и Е. Д. Свердловым, методы химических модификаций разработаны в значительной мере А. Д. Мирзабековым, работа над созданием общего метода начата им же вместе с У. Гилбер- [c.31]

Механизм специфической или общей элимина-Щ1И теС неизвестен, предложены только разные его модели. Одна из них предполагает прямую замену метилированных остатков С неметилированными. Эту гипотезу подтверждает тот факт, что дифференцировка in vitro некоторых лейкозных клеток, индуцированная химическими реагентами, сопровождается массовым деметилированием теС. При этом в клеточную ДНК включается меченый дезоксицитидин, но не дезоксиаденозин (рис. 8.110). Согласно второй модели, связывание белков, специфичных для определенных тканей или стадий развития, с последовательностью, содержащей сайт метилирования, блокирует работу метилазы, поддерживающей метилированное состояние, и после цикла репликации этот сайт становится полностью неметилированным. Согласно третьей модели, ме- [c.141]

Скорость таких реакций измеряют, пользуясь мечеными атомами. Взяв изотоп 1 , можио измерить, например, скорость реакции Н1 + I а 1з + НР по скорости появления изотопа I в составе иоднстого водорода. Но так как зтн реакции не приводят к изменению концентраций веществ, являются химически нерезультативными, нпка них видимых изменений в системе происходить не будет Пусть остаются термины состояние равновесия и кон станта равновесия , как н название термодинамика Важно понимать, что на самом деле состояние равновесия является состоянием равиоскорости прямой и обратной реакции, т. е. имеет динамическую природу. [c.69]