Промышленная хроматография (эксклюзионная, ионообменная, аффинная).
Промышленная хроматография применяется, во-первых, для получения больших количеств чистых веществ, необходимых в том или ином производстве. Во-вторых, это важная часть современных систем контроля и регулирования технологических процессов.
Гель - хроматография (эксклюзионная хроматография) –это вид хроматографии, основанный на использовании различия в размерах молекул. Его называют также гель-фильтрацией или ситовой хроматографией. Неподвижной фазой является растворитель, находящийся в порах геля, а подвижной – сам растворитель, т.е. и подвижную, и неподвижную фазы составляет одно и то же вещество или одна и та же смесь вещества. Эксклюзионная хроматография представляет собой вариант жидкостной хроматографии, в котором разделение происходит за счет распределения молекул между растворителем, находящимся внутри пор сорбента, и растворителем, протекающим между его частицами.
В процессе гель-хроматографии могут быть отделены крупные молекулы, которые гелем не сорбируются, т.к. их размеры превышают размеры пор, от мелких, которые проникают в поры, а затем могут быть элюированы.
Ионообменная хроматография – метод разделения и анализа веществ, основанный на эквивалентном обмене ионов анализируемой смеси и ионообменника (ионита). Происходит обмен ионами между фазами гетерогенной системы. Неподвижной фазой являются иониты; подвижной, как правило, вода, т.к. этот элюент обладает хорошими растворяющими и ионизирующими свойствами. Соотношение концентраций обменивающихся ионов в растворе и в фазе сорбента (ионита) определяется ионообменным равновесием.
|
|
|
Иониты – полимеры природного и синтетического, органического и минерального происхождения, содержащие ионогенные группы. Иониты имеют разветвленную матричную структуру, в состав которой входят фиксированные ионы. В зависимости от заряда иона матрица имеет положительный или отрицательный заряд, который компенсируется подвижными противоионами.
Наличие в матрице фиксированных ионов (гидрофильных групп) определяет основное физическое свойство ионитов – способность матрицы к набуханию. При этом смола превращается в полиэлектролит, объем ионообменника увеличивается в несколько раз.
В зависимости от знака заряда обменивающихся ионов иониты разделяются на катиониты, когда происходит обмен катионов, и аниониты, когда происходит обмен анионов. В основном применяются синтетические иониты на полимерной органической основе, но в особо агрессивных средах применяют и неорганические ионообменники.
Аффинная хроматография (АХ) представляет собой метод разделения биологических молекул, который основана на специфичных взаимодействиях между белком (или белковым компонентом) и специфическим лигандом связанным с матрицей. Техника обладает высокой селективностью и, следовательно, дает высокое разрешение, а само вещество может быть очищено в несколько тысяч раз. Аффинная хроматография является уникальной технологией очистки т.к. только она позволяет очистить биомолекулы на основе их биологических функций или химической структуры. Очистка белков, которая была бы затруднена или вовсе не возможна с использованием других методов бывает, возможна благодаря АХ. Биологическое взаимодействие между лигандом и молекулой - мишенью может быть результатом образования водородных связей, электростатического, Ван-дер-Ваальсового или гидрофобного взаимодействия. Элюция осуществляется либо специфически использованием конкурентного лиганда, либо неспецифически путем изменения рн, ионной силы или полярности. Один шаг аффинной очистки дает огромную экономию времени по сравнению с менее селективными многоступенчатыми процедурами.
|
|
|
Успешная аффинная очистка требует биоспецифического лиганда, который может быть ковалентно связан с хроматографической матрицей. К лиганду предъявляются два требования: во-первых он должен сохранить свое сродство после вымывания не связываемого материала, во-вторых связь между лигандом и молекулой-мишенью должна быть обратимой, чтобы целевое вещество могло быть удалено в активной форме.
|
|
|
Некоторые типичные биологические взаимодействия, часто используемые в АХ представлены ниже:
Фермент - субстрат, ингибитор, кофактор;
Антитело - антиген, вирус, клетка;
Лектин - полисахарид, гликопротеин, рецептор на клеточной поверхности, клетка;
Нуклеиновые кислоты - комплементарные последовательности, гистоны, ДНК или РНК полимеразы, белки связывающие нуклеиновые кислоты;
Гормон, витамин - рецептор, белок-переносчик.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1142; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!