Современные методы исследований в биохимии. Битуева А.В. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

сорбироваться в неподвижной фазе. Даже при отсутствии
какой-либо сорбции, например при гель-фильтрации, увели-
чение молекулярного объема при денатурации может
приводить к задержанию молекул внутри гранул, откуда они
в нативном состоянии могли свободно диффундировать.
Экспонирование гидрофобных участков может приводить к
нежелательному взаимодействию фракционируемых молекул
с самим материалом матрицы (полимерной сетки),
образующей каркас гранул неподвижной фазы.
Для уменьшения опасности денатурации нередко
приходится вести хроматографию белков при пониженной
температуре или вводить в состав элюента глицерин в
качестве консерванта, что приводит к увеличению вязкости
жидкостей подвижной и неподвижной фаз, требует
повышения рабочего давления и нередко ухудшает
разрешение за счет затруднения диффузии. С уменьшением
коэффициентов диффузии снижается и допустимая скорость
элюции, увеличивается продолжительность
хроматографического процесса, а вместе с нейи
вероятность денатурации. Следовательно, расширение зон и
ухудшение разрешения пиков при хроматографии
макромолекул обусловлены главным образом трудностью
установления равновесия обмена между фазами. Это
обстоятельство, в свою очередь, требует уменьшения ско-
рости элюции.
В тех случаях, когда (при достаточно малых размерах
гранул) скорость элюции за счет повышенного давления
удается увеличить, не следует забывать о возможности
денатурации макромолекул в результате их сжатия под
высоким давлением.
Важное для хроматографии различие между малыми
молекулами и биологическими макромолекулами
обусловлено полиэлектролитным характером последних.
Наличие нескольких точек связывания макромолекулы с
сорбентом в случае обычной адсорбции или в ионообменной
системе приводит к ряду специфических особенностей
взаимодействия вещества с сорбентом.
Во-первых, начинает сказываться стерическое
соответствие между ними, например близость средних
расстояний между взаимодействующими (сорбционными,
ионогенными) группами на поверхности макромолекулы и на
сорбенте, что диктует определенную конформационную
избирательность процесса.
Во-вторых, переход от прочной, почти полной сорбции
вещества в неподвижной фазе к его преимущественному
нахождению в подвижной может быть очень резким. Этот
переход выражен тем резче, чем больше среднее число точек
закрепления, связывающих макромолекулу с сорбентом.
Постепенное увеличение силы элюента (например,
концентрации вытесняющей соли) может длительное время
оставаться без видимого эффекта, так как уменьшение
среднего числа точек фиксации молекулы еще ее не
освобождает. Затем, при достижении критического значения
данного параметра элюции, происходит быстрое
перераспределение вещества в пользу подвижной фазы.
Это означает, в частности, что фракционирование
макромолекул путем изократической элюции в большинстве
случаев имеет мало шансов на успех. Подавляющее
большинство макромолекул при данном выборе элюента
либо уже будет находиться в подвижной фазе, либо окажется
слишком прочно связанным с неподвижной фазой.
Непрерывная линейная градиентная элюция здесь удобнее,
так как она для одного белка за другим создает ситуацию,
отвечающую быстрой десорбции.
Сопоставляя непрерывную и ступенчатую градиентные
элюции макромолекул, можно заключить, что первая из них,
как правило, дает лучшее и более полное разрешение всех
компонентов фракционируемой смесив результате
 сорбироваться в неподвижной фазе. Даже при отсутствии      сорбентом в случае обычной адсорбции или в ионообменной
 какой-либо сорбции, например при гель-фильтрации, увели-   системе приводит к ряду специфических особенностей
 чение молекулярного объема при денатурации может           взаимодействия вещества с сорбентом.
 приводить к задержанию молекул внутри гранул, откуда они        Во-первых,     начинает    сказываться   стерическое
 в нативном состоянии могли свободно диффундировать.        соответствие между ними, например близость средних
 Экспонирование гидрофобных участков может приводить к      расстояний между взаимодействующими (сорбционными,
 нежелательному взаимодействию фракционируемых молекул      ионогенными) группами на поверхности макромолекулы и на
 с самим материалом матрицы (полимерной сетки),             сорбенте, что диктует определенную конформационную
 образующей каркас гранул неподвижной фазы.                 избирательность процесса.
     Для уменьшения опасности денатурации нередко                Во-вторых, переход от прочной, почти полной сорбции
приходится вести хроматографию белков при пониженной        вещества в неподвижной фазе к его преимущественному
температуре или вводить в состав элюента глицерин в         нахождению в подвижной может быть очень резким. Этот
качестве консерванта, что приводит к увеличению вязкости    переход выражен тем резче, чем больше среднее число точек
жидкостей подвижной и неподвижной фаз, требует              закрепления, связывающих макромолекулу с сорбентом.
повышения рабочего давления и нередко ухудшает              Постепенное увеличение силы элюента (например,
разрешение за счет затруднения диффузии. С уменьшением      концентрации вытесняющей соли) может длительное время
коэффициентов диффузии снижается и допустимая скорость      оставаться без видимого эффекта, так как уменьшение
элюции,          увеличивается         продолжительность    среднего числа точек фиксации молекулы еще ее не
хроматографического процесса, а вместе с ней — и            освобождает. Затем, при достижении критического значения
вероятность денатурации. Следовательно, расширение зон и    данного    параметра    элюции,     происходит    быстрое
ухудшение разрешения пиков при             хроматографии    перераспределение вещества в пользу подвижной фазы.
макромолекул обусловлены главным образом трудностью            Это означает, в частности, что фракционирование
установления равновесия обмена между фазами. Это            макромолекул путем изократической элюции в большинстве
обстоятельство, в свою очередь, требует уменьшения ско-     случаев имеет мало шансов на успех. Подавляющее
рости элюции.                                               большинство макромолекул при данном выборе элюента
     В тех случаях, когда (при достаточно малых размерах    либо уже будет находиться в подвижной фазе, либо окажется
гранул) скорость элюции за счет повышенного давления        слишком прочно связанным с неподвижной фазой.
удается увеличить, не следует забывать о возможности        Непрерывная линейная градиентная элюция здесь удобнее,
денатурации макромолекул в результате их сжатия под         так как она для одного белка за другим создает ситуацию,
высоким давлением.                                          отвечающую быстрой десорбции.
     Важное для хроматографии различие между малыми            Сопоставляя непрерывную и ступенчатую градиентные
молекулами      и     биологическими     макромолекулами    элюции макромолекул, можно заключить, что первая из них,
обусловлено полиэлектролитным характером последних.         как правило, дает лучшее и более полное разрешение всех
Наличие нескольких точек связывания макромолекулы с         компонентов фракционируемой смеси — в результате