Электрофорез метод подвижной границ

Рис. 21.4, Прибор Чайковского — Малаховой для электрофореза по методу подвижной границы

Причиной электрофореза, как и других электрокинетических явлений, служит наличие двойного ионного слоя (ДИС) на поверхности раздела фаз. При положительно заряженной дисперсной фазе коллоидные частицы вместе с адсорбированными на них положительными потенциалопределяющими ионами движутся к катоду, отрицательно заряженные противоионы диффузного слоя —к аноду. В случае отрицательного заряда частиц движение происходит в обратных направлениях. Дисперсная фаза смещается относительно дисперсионной среды по поверхности скольжения. Поэтому, измерив скорость электрофореза, находят потенциал коллоидной частицы, т. е. электрокинетический или (дзета) потенциал. Величина -потенциала характеризует агрегативную устойчивость золя и зависит от толщины диффузного слоя, концентрации и заряда противоионов. Скорость электрофореза определяют методом подвижной границы — наблюдают за передвижением границы между окрашенным коллоидным раствором и бесцветной контактной жидкостью. Наилучшей контактной жидкостью является ультрафильтрат самого золя. Для приближенных измерений используют воду. Сущность метода состоит в определении времени, за которое граница окрашенного золя переместит- [c.205]

Рис. 57. Схема прибора для измерения скорости электрофореза методом подвижной границы (вариант 1)

Важное преимущество электрофореза на бумаге перед методом подвижной границы связано с возможностью полного разделения компонентов путем элюирования соответствующих зон. С помощью комбинирования сте-кания раствора по наклонной фильтровальной бумаге с электрофоретическим отклонением создан метод, позволяющий беспрепятственно разделять компоненты. [c.158]

Рис. 58. Схема прибора Чайковского для измерения скорости электрофореза методом подвижной границы (вариант 2)

Наиболее старый вид электрофореза — метод подвижной границы— применялся для характеристики биополимеров, в частности белков. Классический метод Тизелиуса дает достаточно точную информацию об электрофоретической подвижности макромолекул, но невысокое разрешение. Кроме того, этим методом не удается выделять чистые компоненты анализируемой смеси, за исключением самого быстрого и самого медленного. Если подвижность компонентов уменьшается в последовательности А, В, С, О, то за появляющейся спустя некоторое время зоной чистого компонента А следуют зоны смесей А + В, А+В + С, А + В + С + В, В + С + О, С + О и в заключение зона чистого компонента В. Разработка зонного электрофореза представляла собой существенный шаг вперед. При разделении методом зонного электрофореза отдельные компоненты смеси также перемещаются с различными скоростями в среде электролита постоянного состава, однако перемещение компонентов в этом случае продолжается до полного их разделения, т. е. компоненты располагаются в последовательности А, В, С, О, Е. В настоящее время разработаны многочисленные модификации зонного электрофореза, а также методы, объединяющие зонный электрофорез и другие аналитические методы. Диффузию можно ограничить с помощью способов, перечисленных в табл. 12.1. [c.279]

Опубликовано большое количество общих описаний аппаратуры и приемов, применяющихся для исследования седиментации (в ультрацентрифуге) [114—117], диффузии [85, 118, 119] (см. статью II т. II) и электрофореза методом подвижной границы [120, 121] (43, 46, 47) (см. статью IV т. II). В этом разделе будут рассмотрены только некоторые характерные особенности этих методов, позволяющие обнаружить и количественно определить компоненты смеси. (Препаративные применения обсуждаются в разделе 6.) [c.24]

НОСТЬ, то напряженность поля изменялась бы на границе скачком и, кроме того, изменялась бы во времени при перемещении границы. Такая неоднородность поля и зависимость его напряженности от времени, обычно не проявляющаяся или проявляющаяся в очень малой степени при электрофорезе, служат существенным препятствием для использования метода подвижной границы при ионофорезе. В тех случаях, когда этот метод может применяться к коллоидным системам, он оказывается очень выигрышным, так как позволяет не только измерить электрофоретическую подвижность, но и разделить путем электрофореза компоненты с разной подвижностью, определить их число и идентифицировать каждый из них. Все эти преимущества привели, с одной стороны, к появлению тщательно разработанного Тизелиусом (1930 г.) метода подвижной границы, а с другой — к широкому применению электрофореза на бумаге и в других средах. [c.156]

Электрофорез и электроосмос. Схема прибора для наблюдения электрофореза методом подвижной границы представлена на рис. 12.12, а. [c.509]

Этот метод также основывается на принципе фронтального электрофореза (метод подвижной границы, разд. 4.1). В зависимости от применяемого оборудования разделение проводят либо в горизонтальном, либо в вертикальном направлении. Раствор, в котором происходит разделение, обычно представляет собой водную среду, содержащую сахарозу для обеспечения более высокой плотности. К образцу добавляют по одному виду ионов с высокой и низкой электрофоретической подвижностью (например, ионы хлора и гли- [c.135]

Несмотря на сходство электрофореза и ионофореза, применяемые для их исследования методы различны. Метод подвижной границы, редко используемый при ионофорезе, оказался исключительно плодотворным для электрофореза. В ряде случаев электрофорез оказывается возможным исследовать непосредственно, прямым микроскопическим или ультрамикроскопическим методом, что невозможно при ионофорезе из-за субмикроскопических размеров ионов, [c.155]

В методе подвижной границы скорость электрофореза измеряют по скорости, с которой движется в электрическом поле граница между коллоидной дисперсией и ее ультрафильтратом. Применимость этого метода связана с тем фактом, что электропроводность коллоидной системы обычно лишь немного превышает электропроводность чистой дисперсионной среды. Коллоидные частицы, обладающие в электрическом поле почти одинаковой с ионами подвижностью, имеют в силу своих сравнительно больших размеров гораздо меньшую концентрацию. Поэтому они слабо участвуют в переносе электричества через раствор, а электропроводность среды почти не изменяется от их присутствия. Это обстоятельство оказывается очень важным, так как если бы два раствора, образующие границу, по скорости которой определяется подвижность данного компонента в электрическом поле, имели разную электропровод- [c.155]

Электрофорез уже давно использовался в биологии различными авторами для суждения о знаке и величине заряда, главным образом различных бактерий и белков. Определение электрофоретической скорости белков по методу подвижной границы с получением электрофоретических диаграмм, на чем мы остановимся далее подробно, является весьма важным методом не только для изучения сложных белковых систем, но и используется широко для практических медицинских целей. При различных инфекционных заболеваниях специфически изменяется белковый состав плазмы крови, и поэтому электрофоретические диаграммы могут быть успешно применены для диагностики болезней. [c.6]

Рис. 25.8. Прибор для электрофореза по методу подвижной границы

Наиболее совершенная и довольно сложная конструкция аппарата для электрофоретического разделения, предложенная Тизелиусом, основана на методе подвижной границы. Компоненты раствора (например, плазмы крови), обладающие различными подвижностями, пространственно разделяются в U-образном сосуде после длительного электрофореза. Оптическая система построена так, что свет, проходящий через сосуд в нормальном к нему направлении, преломляется на границах, которые разделяют растворы отдельных компонентов. [c.218]

Хотя метод электрофореза известен уже со второй половины XIX в., точные измерения на чистых белках стали проводить лишь после создания Тизелиусом усовершенствованного аппарата для электро ретического анализа методом подвижной границы. В этом приборе электрофоретическая кювета помещалась в низкотемпературный термостат, благодаря чему для разделения белков можно было использовать высокие градиенты потенциала, избежав тепловой конвекции. Сама кювета имела прямоугольное сечение, оптические поверхности и смещающиеся относительно друг друга части. Это позволило получать четкие границы раздела между белковым и буферным растворами и наблюдать изменения показателя преломления в зоне подвижных границ с помощью теневой оптической системы, использующей принцип Фуко—Теплера. [c.164]

В настоящее время разработано значительное число методов изучения электрофореза и определения с его помощью электрокинетического потенциала метод непосредственного изучения движения границы между дисперсной системой и свободной дисперсионной средой под действием внешней разности потенциалов (метод подвижной границы), метод микроэлектрофореза — наблюдение с помощью микроскопа или ультрамикроскопа за перемещением отдельных частиц,, электрофорез в гелях, бумажный электрофорез и др. Эти методы,, подробно описанные в практикумах по коллоидной химии широко применяются для изучения электрофореза как дисперсных систем, образованных низкомолекулярными веществами, так и дисперсий ВМС, особенно природного происхождения. Методы электрофореза позволяют анализировать и разделять смеси белков, что эффективно используется в исследовательской работе и лечебно-диагностической практике. [c.194]

Метод подвижной границы может быть использован для изучения смесей ионов, в том числе макромолекулярных ионов, таких, как белки. Изучение этим методом коллоидов связано с явлением электрофореза (разд. 20.2). В табл. 11.6 приведены электрические подвижности некоторых небольших ионов при бесконечном разбавлении в воде при 25° С. [c.349]

В плане этих общих подходов электромиграционный метод близок к хроматографии (те же два основных направления повышения эффективности разделения) — поиск методических приемов лучшего разрешения зон при постоянных Кс и использование химических превращений с целью увеличения Кс. Похожи и основные схемы практического осуществления процесса разделения на колонке, на бумаге, в тонком слое. Возникший на заре развития электромиграции метод подвижной границы внешне аналогичен фронтальному анализу в хроматографии. В этом случае движение разделяемых ионов в электрическом поле происходит непосредственно из раствора их смеси. В наиболее распространенном случае зонного электрофореза просматривается общность с проявительным режимом элюирования в хроматографии. Узкая полоса исходной смеси веществ в среде определенного электролита разделяется на индивидуальные зоны. Существует внешняя аналогия противоточного и двухмерного электромиграционного разделения с соответствующими способами осуществления хроматографического процесса. Поэтому при всем принципиальном различии методов по природе химических процессов, лежащих в их основе, хроматографию и электрофорез иногда даже рассматривают как смежные методы [95]. [c.243]

Электрофорез с подвижной границей (метод ЭПГ + ++ [c.282]

Удобный прибор для измерения электрофореза методом подвижной границы (прибор Чайковского) схематически показан на рис. 37. Трехколенная трубка А (крайние колена градуированы) соединена с обратимыми электродами u/ uS04 через изогнутые трубки Г, наполненные раствором КС1 вместе с застудневшим агар-агаром. [c.90]

При электрофорезе благодаря движению белковой смеси и ее разделению на отдельные компоненты произойдет не только пере мещение границы раздела белковый раствор—растворитель,, но и образование новых зон раздела между отдельными фракциями белков. Соответственно эти зоны раздела будут изображены на матовом экране в виде новых пиков градиентов показателей преломления. Таким образом, в методе подвижной границы происходит регистрация не самих белковых фракций, а зон [c.166]

Литературу по электрофорезу на бумаге несколько осложняет разнообразие терминологии, используемой различными исследователями. Михаэлис [1] в 1909 г. применил термин электрофорез при описании движения коллоидных ионов в электрическом поле в обзоре, изданном в 1945 г., Мартин и Синге [2] называют электромиграцию ионов с низким молекулярным весом в опорной среде ионофорезом. Разделения как маленьких, так и больших молекул, основанные на различиях в заряде, проводятся в одинаковых или сходных аппаратах, и по этой причине большинство исследователей склонны применять термин электрофорез с соответствующим прилагательным, указывающим на характер используемой опорной среды. Тизелиус и др. предложили удачное выражение зональный электрофорез для разграничения этих методов от метода подвижной границы. По-видимому, нет надобности вводить специальные термины для обозначения побочных эффектов, обусловленных хроматографией, адсорбцией или испарением. [c.244]

В последние годы большая потребность в новых методах разделения способствовала появлению целого потока сообш,енип о поведении белков, пептидов и аминокислот при электрофорезе в стабилизирующих средах. При разделениях методом подвижной границы получают лишь частичное разделение компонентов при этом приходится применять меры против конвекции, чтобы стабилизировать границы и облегчить последующее разделение обнаруженных компонентов. В течение ряда лет внимание исследователей было приковано главным образом к разделению белков методом электрофореза на бумаге. Этот метод может дать ценные сведения там, где необходимо провести быстрый предварительный анализ смеси белков. Для препаративных целей и для тонких аналитических разделений данный метод применяется очень редко он почти полностью вытеснен методами электрофореза, в которых используются другие инертные материалы. [c.244]

Однако эти преимущества достигаются за счет меньшей точности по сравнению с методом подвижной границы (особенно в отношении определений подвижности и изоэлектрической точки). Наличие стабилизирующей пористой среды, необходимой при зонном электрофорезе, создает новые условия, влияние которых на получившиеся результаты иногда трудно учесть. [c.26]

Уравнение (4.4) использовали для расчета констант устойчивости по экспериментальным данным, полученным как методом подвижной границы [69], так и методом зонного электрофореза на инертном пористом наполнителе [159, 160]. В последнем случае скорость электромиграции металла принималась равной скорости смещения узкой зоны, содержащей исследуемый элемент. Однако скорость движения зоны равна суммарной скорости электромиграции только в том случае, если равновесная концентрация лиганда как внутри зоны, так и вне ее будет одинаковой. [c.80]

Согласно данным Свенссона [176], который опубликовал подробный обзор, посвященный вопросам препаративного электрофореза, применяющиеся методы можно разделить на две группы к одной из них относятся методы, в которых применяются приборы камерного типа, а к другой — методы подвижной границы. Поскольку технические детали этих методов указаны во многих других статьях [120, 121, 297, 298], здесь будет дано лишь краткое их описание. [c.69]

Метод разделения, основанный на миграции заряженных частиц из узкой зоны в стабилизованном электролите, был назван зонным электрофорезом, чтобы его можно было отличить от более старого метода — миграции из широкой зоны в свободном растворе электролита, т. е. электрофореза с подвижной границей (см. рис. 1.1). Предлагались такие названия этого метода, как ионофорез , ионография , катафорез , элект- [c.27]

Наиболее совершенная и довольно сложная конструкция аппарата для электрофоретического разделения, предложенная Тизе-лиусом, в принципе основана на методе подвижной границы. Компоненты раствора (например, плазмы крови), обладающие различными подвижностями, пространственно разделяются в /-образном сосуде после длительного электрофореза. Оптическая [c.215]

Несмотря на то что применение электрофореза для разделения высокомолекулярных комплексов имеет ряд ограничений как в теоретическом аспекте, так и в отношении возмоишости точного предсказания получаемых в этом случае результатов, суш,ествует несколько электрофоретических методов, очень удобных для разделения вирусов. Классический метод электрофореза с подвижной границей в значительной степени вытеснен зонным электрофорезом. Часто применяют электрофорез на фильтровальной бумаге, смоченной подходяш,им буфером. Однако электрофорез в крахмальном или ацетатно-целлюлозном гелях имеет преимущества перед электрофорезом на бумаге. В настоящее время предпочтение часто отдают электрофорезу в полиакриламидном геле, однако этот метод применим, вероятно, только для мелких вирусов (см. гл. IV, разд. В). [c.43]

Основы метода электрофореза с подвижной границей, предназначенного для определения электрофоретической подвижности белков, рассмотрены в работах [80, 81]. В настоящее время этот метод не применяется и представляет только исторический интерес. [c.115]

Дальнейших успехов в химии гликонротеинов следовало ожидать на основе развития методов и лабораторной техники идентификации и количественного определения малых количеств сахаров и аминокислот, структурного анализа олиго- и полисахаридов, эффективного разделения и очистки белков, оценки гомогенности макромолекул и определения их молекулярных весов. С введением улучшенных методов исчерпывающего метилирования и периодатного окисления углеводов, реагентов (борогндридов щелочных металлов), избирательно восстанавливающих карбонильную группу, аналитической ультрацентрифуги Сведберга, аппарата Тизелиуса для электрофореза с подвижной границей, ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии, метода меченых атомов, метода фракционирования белков плазмы крови холодным спиртом по Кону, хроматографии на бумаге и на колонках, хроматографии на ионообменниках, полученных из целлюлозы, упрощенных микрометодов электрофореза (электрофорез на бумаге, крахмальном или агаровом гелях), иммуноэлектрофореза и, наконец, последнего по времени, но важного в этой области открытия конститутивных и индуцируемых бактериальных ферментов, действующих избирательно на гетеросахариды, настало время для третьего и наиболее сложного и плодотворного периода исследования гликонротеинов. [c.18]

Для разделения смесей нашли применение в основном два способа электрофореза метод подвижной границы (или свободный электрофорез) и зонный электрофорез. При свободном электрофорезе (в жидкой среде) каждый компонент смеси после разделения имеет лишь одну четкую границу — фронт зоны. Вторая граница (тыл зоны) размыта, и на нее наслаивается фронт следующего компонента. Вследствие этого невозможно выделить чистые компоненты. При зонном электрофорезе получают четкое разделение компонентов смеси на зоны, ограниченные двумя границами ( фронтом и тылом ). Для получения зон с четкими границами ограничивают диффузию различными способами и осуществляют антиконвекционную стабилизацию зон. [c.362]

I. Макроэлектрофорез — метод подвижной границы. Измерение скорости электрофореза проводят в приборах, изображенных на рис. 57 и 58. Прибор на рис. 57 представляет собой И-образную трубку, оба колена которой градуированы (в единицах длины) к пей нрннаяпа узкая стскляпная трубочка с воронкой и крапом. Измерения выполняются в следующем порядке. [c.98]

Изучая экспериментальные методы определения скорости электрофореза (например, метод подвижной границы, метод Гиттофа), можно оценить совместное влияние всех внутренних и внешних факторов, воздействующих на механизм разделения [2]. [c.159]

В 1963 г. Мальмстрём с сотр. [56] опубликовал серию работ, в которых изложил результаты тщательно выполненных экспериментов с использовании классического термодинамического метода равновесного диализа, дополненного методом электронного парамагнитного резонанса. Уделяя особое внимание тому, чтобы показать, что равновесие действительно достигается, и обрабатывая свои данные новым методом графического анализа, эти исследователи заключили, что связывание железа трансферрином можно описать, предположив участие в связывании двух эквивалентных невзаимодействующих центров. Если это так, то напрашивается вывод, что трансферрин в растворах не полностью насыщен железом и должны сосуществовать три типа белковых частиц частицы с двумя связанными атомами железа, частицы только с одним связанным атомом и частицы, не содержащие металла [59]. Вернер и Вебер [21] на основании электрофоретических диаграмм, скорее интуитивно, различили три типа молекул в неполностью насыщенных железом растворах кональбумина. Однако они не сопоставили это наблюдение со своими заключениями, сделанными на основании исследования равновесия. Позднее это предположение было детально подтверждено для трансферрина с помощью фронтального электрофореза методом движущейся границы [59], а окончательно для кональбумина методом изоэлектрического фокусирования [60]. Было высказано предположение, что частицы, обладающие промежуточной подвижностью при электрофорезе и в опытах по изоэлектрическому фокусированию, могут представлять собой димер апопротеина и белка, насыщенного железом [61]. Однако позднее было доказано, что это предположение несостоятельно [41]. [c.341]

Для каждой фракции определяют количественный моносахаридный состав и содержание уроновых кислот. Однородность веществ определяют методом электрофореза с подвижной границей в боратном буфере (см. стр. 411). Соседние фракции одинакового состава, гомогенные по данным электрофореза, объединяют, считая чистой индивидуальной гемицеллю лозой. [c.286]

Варнер и Шуберт [22] показали, что при электрофорезе с подвижной границей (но методу Тизелиуса) хондроитинсульфат-белковый комплекс носовой перегородки быка движется как один пик в интервале pH 2—10. При pH 11 появляется очень небольшой компонент с меньшей подвижностью. При pH 12,5 пик расщепляется па две части, причем малоподвижная часть составляет около 30% от суммы. Эта диссоциация необратима картина сохраняется, если pH раствора довести до 3,3. Компонент с меньшей подвижностью, по-видимому, содержит белковую часть комплекса, к которой еще присоединены некоторые углеводные цени. [c.31]