Метод остановленного потока

Принципиальная схема установки для изучения кинетики реакции методом остановленного потока приведена иа рнс. 18. В шприц [c.64]

Метод погашенного потока применяется в тех случаях, когда отсутствует удобный прямой метод регистрации изменений, происходящих в реакционной смеси после смешения реагентов. В этом случае на определенно.м расстоянии от смесительной камеры по-ток реакционной смеси смешивается с останавливающим раствором, после чего проводится химический анализ конечной смеси. В зависимости от скорости потока реакционная смесь будет проходить от смесительной камеры до точки остановки реакции в разное время, которое и фиксируется как время реакции. В отличие от метода остановленного потока, когда каждый отдельный эксперимент дает кинетическую кривую, в методе погашенного потока каждый эксперимент дает только одну точку на кинетической кривой. [c.65]

Метод остановленного потока. [c.193]

Помимо равновесных реакций методами ЯМР можно исследовать и нестационарные химические реакции. В этом случае система сначала переводится в химически неравновесное состояние и затем ее переход к равновесию наблюдается как функция времени. Неравновесное состояние может быть создано методом остановленного потока [2.45—2.52], оптически индуцированными фотореакциями в связи с химически индуцированной динамической поляризацией ядер (2.53—2.56] или внезапным изменением параметра, влияющего на химическое равновесие. Преимущества фурье-спектроскопии как метода измерения параметров переходных процессов не вызывают сомнений [2.57]. [c.84]

Электрод можно подвергнуть внезапному изменению концентрации, если поместить его в трубку, через которую с большой скоростью пропускается раствор, и затем инжектировать вещество в трубку перед электродом. Скачки концентрации можно производить за времена 10 с. При новой концентрации прослеживают релаксацию системы в равновесие, измеряя электродный потенциал разомкнутой цепи относительно электрода сравнения, связанного с раствором, протекающим Б трубке, электролитически с помощью мостика. Такие методы уже использовались в случае водородных электродов и окислительновосстановительных электродных систем в 1920 г. при изучении кинетики гомогенных реакций, связанных с электродной системой посредством обратимого гетерогенного переноса заряда [27, 28, 490-501]. С той же целью использовались полярографические методы в системе с быстрым потоком [106, 119, 548, 549]. Метод непрерывного потока, а также метод остановленного потока [215, 497] должны быть применимыми для определения констант скоростей гетерогенного переноса заряда в интервале значений по меньшей мере до 10 см с . Методы концентрационного скачка обладают преимуществами по сравнению с другими, более обычными релаксационными методами лишь в системах с низкой проводимостью, [c.270]

Изучение лабильных комплексов. Общепринятая методика изучения таких комплексов заключается в следующем берется некая равновесная система, в которой вызывается смещение равновесия, и затем изучается процесс возвращения в равновесное состояние. Сделать это можно различными способами, начиная от метода остановленного потока, температурного скачка и других способов однократного возмущения и возвращения к равновесию и кончая методами периодических возмущений, например ЯМР, ультразвукового поглощения и прочих. Такой подход позволяет изучить большое число различных реакционных центров, для того чтобы получить о каждом из них лишь те данные, которые интересуют исследователя. Основной недостаток такого подхода состоит в том, что исследователь полностью зависит от условий, при которых существует равновесие в системе, и не может должным образом контролировать природу изменяющегося в процессе реакции вещества. [c.120]

Если же метод анализа базируется на измерении скорости образования продукта реакции, то отличительными спектральными свойствами должен обладать именно продукт. Такому требованию удовлетворяют многие гидролазы, особенно те из них, которые не обладают строгой специфичностью к некоторым элементам структуры субстрата. Синтез хромогенных субстратов некоторых протеаз и фосфатаз, например, позволил использовать метод остановленного потока для изучения этих ферментов. Ионные реакции, особенно протонирование, протекают, к счастью, очень быстро. Поэтому для изучения струйным методом реакций, протекающих с образованием или потреблением протона, во многих случаях можно использовать индикаторные красители. Потенциальные возможности этого метода значительно расширяет так называемый метод закалки реакции в потоке . В этом методе растворы фермента и субстрата смешиваются так же, как и при использовании других струйных методов, но реакционная смесь поступает затем во второй смеситель (а не в фотометрическую ячейку), где она смешивается с химическим закаливающим реагентом (часто им служит сильная кислота),который очень быстро останавливает реакцию. При постоянной скорости потока время реакции в этом случае зависит только от расстояния между двумя смесителями. Закаленную реакционную смесь можно далее проанализировать любым подходящим методом. Этот способ [8—10] дает возможность изучать многие ферментативные реакции, для которых другие струйные методы оказываются неприменимыми. [c.184]

Кроме этого, в издание будут включены сообщения об алгоритмах, языках, методах программирования и аспектах применения ЭВМ в таких важных областях, как Фурье-спектрофотомет-рия, изучение кинетики химических реакций по методу остановленного потока и автоматическая спектрофотометрия. [c.11]

Спектрофотометрия по методу остановленного потока.............207 [c.197]

Как уже говорилось, одной из автоматических систем, применяемых в биохимических исследованиях, является автоматизированная система для сбора и обработки информации от спектрофотометра, предназначенного для кинетических измерений по методу остановленного потока [И]. [c.200]

Спектрофотометрия по методу остановленного потока [c.207]

На рис. VI-3 представлена упрощенная блок-схема, демонстрирующая взаимосвязь главных узлов современной вычислительной системы для автоматизации сбора и обработки информации спектрофотометра, предназначенного для исследования по методу остановленного потока. [c.207]

Как и в случае использования спектрофотометра для исследований по методу остановленного потока, основной частью автоматизированной системы сбора и обработки данных флуорометра можно считать программное обеспечение. Управляющие программы этих двух систем во многих отношениях похожи. Наприме(р, в обоих случаях имеются программы для обслуживания дисплея и цифрового вольтметра. Подпрограммы ввода и обработки данных имеют значительные различия, так как в них учтены особенности используемых методов. [c.214]

В настоящее время для изучеиия быстрых реакций в жидкой фазе из струевых методов наиболее широко используются метод остановленного потока и метод погашенного потока. Основные отличия этих методов связаны с последующей регистрацией изменений, произошедших в реакционной смеси. [c.64]

Автоматическое смешивание реагентов в случае быстрых реакций требует специальных механических устройств, поскольку их необходимо детектировать в открытых системах. Данные устройства могут быть непрерывньши проточными анализаторами или статического типа. Метод остановленного потока является наиболее широко применяется прн использовании первого типа систем (для быстрых реакций), тогда как <стат -методы и непрерывного добавления реагента наиболее распространены прн работе со статическими устройствами. Они описаны в следующем разделе. [c.353]

Фракции, выходящие из газового хроматографа, можно собрать, а их спектры записать как от сконденсированных жидких образцов [10], так и от паров по мере их выхода из хроматографа, используя метод остановленного потока ( 8Юррес1-По% ) или проточный метод ( оп-Ле-Пу ) [6]. Улавливание фракций обычно требует умелого обращения с малыми количествами образца (10—100 мкг) и в этой связи представляет меньший интерес, чем методики, позволяющие проводить измерения в момент выделения. Однако преимущество первого способа состоит в том, что можно получать спектры, сопоставимые с эталонными. Низколетучие продукты улавливают на порошкообразном КВг, помещенном в капилляр, из которого прессуют таблетки [93]. [c.112]

Данные по кинетике разложения пероксида водорода и деструкции комплексонов и комплексонатов получали методом остановленного потока. Концентрацию окислителя определяли титриметричес-ки перманганатным методом концентрацию лигандов — титрованием солями железа, цинка и свинца. Продукты разложения лигандов в среде пероксида водорода устанавливали методом ЯМР С. [c.71]

Метод остановленного потока (з1орре(1-Г1ош) [13] может дать информацию о процессах с временами жизни порядка миллисекунд, которые лимитируются лишь временем смешения реагентов в сосуде. Это позволяет использовать большие концентрации фермента (до 10 моль-л ) и изучать предстационарную стадию реакции, т. е. события, происходящие, когда субстрат первый раз сталкивается с ферментом. Таким образом, становится возможным изучение стадии связывания, а также других процессов, предшествующих стадии, определяющей скорость процесса. [c.455]

Другой пример сильного взаимодействия белка с ДНК—регуляция оперона белком-репрессором. Наиболее изученным примером является 1ас-оперон Е. соИ [25]. Ген-регулятор кодирует синтез белка 1ас-репрессора, который затем связывается с соседним оператором. Связывание с белком-репрессором малой молекулы— индуктора, например изопропилтио-р- )-галактопиранозида, вызывает диссоциацию репрессора с операторного участка. Последующая транскрипция трех соседних генов оперона приводит к биосинтезу трех ферментов — Р-галактозидазы, галактозопермеазы и тиогалактозидтрансацетилазы. 1ас-Репрессор представляет собой тетрамерный белок, состоящий из идентичных субъединиц по 347 аминокислот каждая. Сродство репрессора к последовательности ДНК оператора зависит от ионной силы константа диссоциации в клетке, вероятно, менее 10 " моль/л . Структура участка связывания ДНК в 1ас-репрессоре до сих пор не выяснена, однако удаление трипсином 59 остатков с Л -конца и 20 остатков с С-конца предотвращает связывание. Несколько больше известно об участке связывания индуктора. Измерения флуоресценции показывают, что находящийся в участке связывания индуктора остаток триптофана при связывании перемещается в менее полярное окружение. Изучение изменения флуоресценции методом остановленного потока показывает, что процесс связывания проходит в две стадии. Быстрая начальная стадия подчиняется, как и ожидалось, кинетике второго порядка. Более медленная стадия мономолекулярна и, по- [c.569]

Основное ограничение рассмотренного варианта ПИА, когда микрообъемы пробы вводятся в ламинарный поток носителя и реагента, называемого нормальным ПИА связано с тем, что химические реакции и физические процессы должны протекать достаточно быстро. Дпя устранения этого предложено использовать такие модификации ПИА, как методы остановленного потока и замкнутой спирали . Эти методы позволяют увеличить время пребывания пробы в проточной системе. При методе остановленного потока , выбирая определенные момент и интервал остановки потока, можно задавать определенную скорость и время 1фотекания химической реакции в течение этой остановки. Обычно поток останавливают, когда зона образца или ее часть находятся в смесительной спирали или реакторе, или в проточной ячейке детектора. В последнем случае детектор регистрирует приращение сигнала во времени, что позволяет не только повысить степень протекания реакции, но и оценить ее [c.415]

Первая установка такого рода, позволяющая регистрировать времена реакции порядка миллисекунд, была создана Хартриджем и Рафтоном [4]. Она сконструирована таким образом, что отпадает необходимость в непосредственном измерении времени реакции, однако это достигается ценой расхода большого количества реактивов. Установка состоит из приспособления для быстрого смешивания и длинной трубки, через которую реакционная смесь непрерывно течет с большой скоростью (метод постоянного потока). Наблюдения за реакцией осуществляются в нескольких точках по длине трубки, что соответствует различным значениям времени реакции. Более широкое применение при исследовании ферментативных реакций нашел разработанный позже метод Чанса [5, б], получивший наименование метода остановленного потока. Преимущество его состоит в том, что он требует меньших количеств фермента однако регистрирующее устройство в приборе Чанса должно быть столь малоинерционным, чтобы его постоянная времени была меньше, чем у исследуемой химической системы. В настоящее время измерения методом остановленного потока чаще всего производят следующим образом растворы фермента и субстратов из шприцев одновременно впрыскивают в смесительную камеру, после чего смесь поступает в измерительную кювету, где поток резко останавливается и начинаются спектрофотометрические измерения. Вся процедура продолжается при благоприятных условиях примерно 1 мс и требует лишь небольших объемов растворов. Техника и теория струйных методов описаны в книгах Чанса [7], Рафтона [8], Кэлдина [9] и Гутфрейнда [10]. [c.183]

Дальнейшее развитие изящных релаксационных методов представляет большой интерес. Путем сочетания метода остановленного потока и метода температурного скачка [16, 17] уже удалось получить весьма важную новую информацию о механизме действия ри-бонуклеазы, позволившую сформулировать представление о деталях процесса, катализируемого этим ферментом [17]. Сочетание этих двух методов применимо в тех случаях, когда положение равновесия изучаемой суммарной реакции таково, что равновесный фермент-субстратный комплекс, лимитирующий весь процесс, содержит лишь один из реагентов. Для изучения комплексов с другими реагентами фермент и исследуемый реагент смешивают в быстром потоке, который останавливают в ячейке для температурного скачка. После этого проводят исследование релаксационным методом в тот период времени, когда реакция еще не достигла такой степени, что прочно связанный продукт накапливается в количестве, мешающем измерению. [c.189]

Тщательное исследование рН-функций оказалось весьма ценным при изучении механизма действия гидролаз. Возможность изолировать индивидуальные кинетические стадии с помощью методов остановленного потока, стационарной кинетики и релаксационной техники позволила получить вполне четкие результаты. Наиболее определенные данные при использовании некоторых субстратов были получены для трипсина и химотрипсина [2,3]. Именно с помощью такого подхода впервые было уста-йовлено участие остатков гистидина в механизме действия химотрипсина на стадиях ацилирования и деацилирования. Некоторые данные стационарной кинетики привели к полезным выводам о механизме действия негидролитических ферментов. Можно думать, что этот метод анализа механизмов ферментативных реакций будет быстро развиваться. Группа Альберти [4] провела очень тщательное измерение величин р/С и энтальпии ионизации связывающих группировок фумаразы. Данные о [c.217]

На основании изучения кинетики гидролиза п-нитрофенил-ацетата [6] и 2,4-динитрофенилацетата [8] по методу остановленного потока мы можем различить три стадии в этих реакциях первая — начальная быстрая адсорбция субстрата, вторая — освобождение одного моля нитрофенола на моль химотрипсина и сопутствующее ацилирование группы у фермента и третья — гидролиз соединения фермент-ацил. Стадия начальной адсорбции протекает слишком быстро и не поддается измерению имеющимися в настоящее время методами. Вследствие сравнительно больших значений скорости последующие две стадии определяются величинами 2 = 3 сек- я кз = 0,025 сек- . Эти величины характеризуют химическую реакцию между группами на каталитическом центре и субстратом и могут быть использованы в отдельности. Как освобождение ионов нитрофенилата, так и освобождение или связывание ионов водорода протекает во время обеих последовательных реакций. Найдено, что во время первой из них освобождается только нитрофенол, тогда как ацетат реагирует с ОН-группой фермента. Полученное соединение ацил-фермент во время конечной стадии гидролизуется с освобождением ацетата. Как ацилирование, так и гидролиз ацил-фермента ингибируется путем присоединения протона к соседней основной группе, вероятно имидазольной. Мы сделали интересное наблюдение [8], что эта основная группа изменяет значение рД во время реакции ацилирования, обусловливая таким образом две стадии различной зависимости от pH. В литературе приведено большое число доказательств [6, 8] в пользу того, что ацилируется именно гидроксильная группа в остатке серина в химотрипсине. [c.331]

Самая ранняя публикация, в которой описывается система приема даниых от спекпрометра, предназначенного для исследований по методу остановленного потока, относится к 1969 г. [8]. В настоящее время появилось еще несколько подобных сообщений. Кроме этого, некоторыми фирмами выпущено несколько систем, предназначенных для сбора, обработки и анализа информации спектрофотометров, газожидкостных хроматографов и другой научно-ис-следовательской аппаратуры. Эти системы обычно приспособлены для решения строго определенного круга задач и часто лищены гибкости. [c.199]

Такая структура позволяет осуществлять максимально возможную скорость приема данных. При выполнении некоторых видов эксперимента на спектрофотометре, предназначенном для исследований по методу остановленного потока, она может достигать даже 100 кГц (или 50 кГц, если кроме этого производится также выборка информации из мультиплексера). [c.204]

Имеется сообщение [8] о применении неавтоно-мной вычислительной системы для автоматизации сбора и обработки информации спектрофотометра, предназначенного для исследований по методу остановленного потока. По типу ЭВМ и внешнего устройства синхронизации эта система отличается от вышеописанной, скорость же вывода данных ограничивается скоростью работы печатающего механизма на телетайпе. С точки з рения гибкости и широты возможностей, эта система намного хуже более современных вариантов. [c.207]

Рис. VI-3. Упрощенная блок-схема вычислительной системы для спектрофотомет-ричеюких исследований по методу остановленного потока.

Описанная система автоматизации сбора и обработки информации от спектрофотометра, предназначеганого для исследовавий по методу остановленного потока, удобна в эксплуатации, надежна и дает значительный выигрыш во времени и усилиях, необходи МЫх для проведения такого исследования и оценки его результатов. При этом сохраняется возможность управления экспериментом, но [c.210]

Как и в вычи лиteльныx системах для спектрофотометров, предназначенных для исследований по методу остановленного потока, команды подаются главным образом с печатающего устройства телетайпа (ASR33) сюда же выводятся обработанные данные. Кроме этого, ЭВМ может управлять 3 каналами мультиплексера, через которые присоединяются 2 потенциометра и переключатель с нажимной кнопкой, обеспечивающие соответственно изменяющиеся аналоговые сигналы и сигнал go — по go . [c.213]

Подпрограмма управления дисплеем позволяет воспроизводить данные на жраие осциллографа в координатах X, У. В спектрофо-тометрических исследованиях по методу остановленного потока эта программа используется для отображения на экране каждой экспериментальной точки, а в флуорометрии — целиком всего спектра. Для облегчения проверки воспроизведенных данных на экране имеется указатель в виде перекрещенных волосков, перемещае мых с помощью потенциометров блока управления. Положение указателя определяется величиной напряжения на потенциометрах, управляющих разверткой по осям X м V (через мультиплексер эти сигналы передаются в центральный процессор). В левом верхнем углу экрана воспроиз водятся аналоговые сигналы в буквенно-цифровой с рме и соответствующих единицах (например, в единицах [c.215]

Наряду с методом остановленного потока широко используются релаксационные методы TF тературн01 0 и рН-скачка, ультразвуковой релаксации и др. [c.154]

Правильность нашей интерпретации процессов, происходящих с молекулой IgG при образовании иммунного комплекса с антигеном, подтверждается также работами по изучению кинетики этой реакции. Исследовали интенсивность и поляризацию флуоресценции в процессе реакции между гаптеном флуоресцеином (Г) и гомологичным антителом (АТ) (Levison е. а., 1975) в статическом режиме и методом остановленного потока. При этом обнаружено, что процесс идет в два этапа [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология