Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 284
Текст из файла (страница 284)
гели (напр., крвхмюш). При проведении миграции в пористой среде возможно влияние дополнит. факторов — адсорбции мигрирующих ионов на пов-сги среды, электроосмотич, потока жидкости, обусловленного поверхностным зарядом наполнитсля, а также размытием зоны мигрируюшего в-ва. В водных р-рах сильных электролитов, не взаимод.
с разделяемыми в- наыи, подвижности ионов мн. элементов из-за сильной пщратации имей не, смт/(В ) «уйу ют ближне значения, что 20 делает разделение недо- статочно эффективным. В 15 р-рах комплексообразуюших в-в неодинжовая устойчивость комплексных 5 ионов ращпчясмых элементов приводит к различию соотношение концен- 2 3 РН граций ионных форм и, следовательно, суммарных Р зз " р ' 'р - ор йми'рциэл. рестсйюнреиви Ге и Се етрн ап!%-неге рре сгдвппипспвмтрвуксупюй к пс ментов [см. УР-ние (2)!. Однжо эти различия мо!Уг наблюдпуъся лишь в довольно узкой зоне концентраций лиганда нли значений РН (рис. 2).
Применяют песк, вариантов зонного электрофореза. Электро форез на бумаге осуществляется на листах (полосках) хроматографич. или фильтровапьной бумюи, концы к-рой опушены в электродные камеры. Рищсляемж смесь наносится на бумагу в виде пятна либо узкой пуны. По способу отведения теплоты, выделяющейся при прохождении через бумагу электрич. тока, используют приборы: с охлаждюошими пластинами из изолируюших материалов; с охлаждающей несмешивающейся с водой орг, жидкостью (рнс, 3), напр. керосином; с естеств. охлаждением бумапс на воздухе или во пляжной камере. 4 5 2 Рвс.
3. Схеме превере двв звеюрсфер сев вв бумме: 1 — буфсримй здектрсвик 2 - евекзрсле; 3 - юсвсгс с схвепдспщей срг. видсеспю; 4 — певвске хрен«пири(вн, бумииг 5 — вкектрввитш. мествк; б — ведвнсв рубзвюв. ЭЛЕКТРОМИГРАЦИОННЫЕ 437 А сБ А Б Рис.
4. Схеме нспрермвюве взектрсферезе. зшдкости, протекающей через пористую среду. Разделяемая смесь (напр., компонентов А и Б) подается ужой струей (рис. 4). Результирующая траектория движения заряженных частиц предсгаюиет собой прямую, тангенс угла наклона к-рой равен отношению скорости миграции частиц к скорости прохождения электролита. Стабилизирующими материалаыи мо!уг служить указанные выше пористые среды, Фпхусируюшнй пенный абмен. Этот метод часто наз. электрофоретнч. фокусировкой или просто элсктрофокусированисм, связан с наложением градиента концентрации или РН р-ра параллельно электрич. полю.
Благодаря этому разделяемые ионы могут изменять тюличину и знюг заряда по мере перемещения в поле градиента При этом в фиксир. точках системы каждый компонент переходит в изоэлекгрич. состояние, в к-ром ср. Тирад частиц данного компонента равен нулю. Упомянутые точки яюиются местом концентрировании (фокусиропания) отдельных компонентов смеси (рис. 5), Положение зон фохусированиа опрсдюиется градиентом концентрации комплсксообразуюшего реагента или рН р-ра и консгюпами устойчивости комплексных ионов разделяемых элементов. При разделении смеси белков или др.
амфотерных соед. положение зон определяется значениями их изоэлектрич. точек. Для создания градиента рН электродные камеры заполняются буферными р-рами с разными значениями РН. Напр., дчк разделения редкоземельных элементов цериевой группы в 0,001 М р-ре этилецдиаминтетрауксусной к-ты рН должен изменяться по ддине колонки от 1,7 у анода до 2,4 у катода. В сер.
60-х гг. 20 в. было предложено создавать градиент РН с помощью вмфолитов — смесей алифатич. полиаминокислст. Под влиянием элсктрич, поля эмфолиты распределяются в соответствии со своими изоэлектрич. точками и тем самым образуют градиент РН. Применение амфолнтов позволяет (А) При разделении рвдиожтивных ионов пористой средой служат пленки эцетилцсллюлозы, облвдающие однородной микропористой структурой.
Тонкослойный электро форез, Элскгромиграцню проводят в слоях порошкообразных материалов (целлюлоза, эцетилцсллоза, А1ТОТ, кварцевый песок и др.). Электро форез в гелях- применяют гл.обр. для рашеленив высокомол. согд., напр. белков. Для этого обычно в виде блоков и колонок используют гели храхмвла и полижриламида. Адсорбциа разделяемых в-в и электроосмос в этих материалах незначительны.
Ка п и л л я р н ы й э л е кт р о ф о р е з — осущестюиют в заполненных буферным р-ром стеклянных или кварцевых капиллярах длиной 40 — 100 см и сечением 50 — 200 мкм. При напряженности электрич. поля 200 — 500 Вгсм разделение биол, обьсктов достигаетсл за 1 — 2 мин. Непрерывный электрофорез.
Электрич. поле Е направлено под прямым углом к направлению движения 865 с„ Рве. 5. Схема, Пе«СИСВВПЮ с„ метек ыектреФекуснреве ввх: а — ебрсзавсвие грскнсптв Фюгпизрмтвн хвпвюс (А1; б — ресврсдевенне не». нмх Фарм мюрсвгв; е — «сн. певтриревеиие мпввдв в уз. ксй зоне; с„- ксниевтрпэю мвгреитв. 866 438 ЭЛЕКТРОН добиться весьма высокой разрешающей способности метода: в нек-рых случаях удается разделить белки, изоэлехтрич. точки к-рых различаются на 0,02 единицы рН. Описанный метод, явиясь самостоятельным, в то же время предстащшет собой вариант ванного злектрофореза. Во всех модификациях последнего ндекгифихацию и количеств.
определение в-в в зонах можно проводить хах нелосредственно на носителе, твк и после элюирования. В обоих случаях используют методы радиоактивных индикаторов, фотометрию в првмом и отраженном свете, люминесцентныи анализ. Фравтальшае методы основаны на измерении скорости перемещения граэнщы раздела р-ров с разной плотностью. Классич. вариант метода был разработан в 1930 и с тех пор применяется для определения подвижности и разделении высокомол.
в-в, в честности белков. В простейшей модификации метода в ()-образную трубку помещают р-р белков, а над ним буферный электролит, в к-рый погружены электроды. При наложении электрнч. поля индивидувтьные белки перемешаютсэ с разл. скоросппш, образуя серию границ. Йх положение регистрируют оптич. методами по изменению юзэ . прсломленна. 4 етахафарез.
Осн. частью прибора служит хапиллярная трубка с анодным и катодным ршервуарами на концах. При анализе анионов вводное отделение и капилляр заполняют т, наз. лидирующим алектролитом, содержащим аннан с высокой подвижносп,ю. Ср. скорость миграции анионов в этом электролите должна бьггь выше подвижности любого аннана в исследуемой смеси. Катодное отделение заполнюст т. наз. замыкающим электролитом, аннан к-рого имеет подвижность меньшую, чем подвижность любого др. аннана в смеси. Анализируемый образец, в к-ром нужно определить содержание анионов, вносят между предшествующим и замыкающим электролитами. После подачи напряженна (5-10 хВ) при силе тока до 100 мкА по мере движения анионов к катоду постепенно образ)потея зоны индивидуальных анионов определенной длины, ращеленные четкими границами, ширина к-рьт составляет 0,2-0,3 мм при диаметре капиллвра 0,1 мм.
После этого все зоны будут перемещаться с одинаковой скороспю (отсюда назв. метода). Соотношение концентраций анионов в двух соседних зонах с, и сг в усгановившемся режиме будет опредщппься выражением Кольрауша: гг/сг = п,l~, (4) где л, и лг — числа переноса.
При анализе катионов лидирующий электролит должен содержать катионы с высокой подвижностью, замыкающий— с миним. длв данной системы скоростью миграции. Кол-во в-ва в зоне (д и ее длина 1 в капилляре постоянного сечения Я связаны простым соотношением: Д С)Д (5) где С вЂ” коэф. пропорциональности. В установившеся режиме градиент потенциала при переходе от лидирующего к замыкающему электролитам скачкообразно возрастает в соответствии с подвижностью ионов, щ ставапощих данную зону. Это приводит к температурным скачкам между зонами, репютрируя к-рые с помощью термопары можно определить расстояние между зонами и по выражению (5) найти кол-во в-ва в зоне. Пршпенение.
Э.м. широко использ)пот при анализе биол. образцов, получении чистых препаратов, для диагностики в медицине. В нсорг. анализе Э. м, применяют для разделенна смесей радиоактивных элементов, а также в качестве метода физ.-хим. исследования. Липс Трьаакаа Г В., Элгк«зсфоргз бежав, Хат., 19бз; Кьаьэввтпэьэ Б.В., Ог«урка«а О.В., «ж. гггтн. фвиияэ,!Эбб, т. Зб, ЬЬ 5, г Э42 57; духан С С., д«Э эгпп Б В., Эгькзги(пргь М., !зэб; Макарова т.п., стьаьиьв А.в., «Раднопти»», гэ77, т. 19, Ьь 2, «125-яь; Степанов А,В., К«Э«гика« К.к.,зггктгоингзитоивияи«гькангоргаэиг««кьи «аээпзг, М., 197«; Остерман Л.А., И«гад«мат баты«етгм иьквьиьэгку» эксатр«яьгу«эртгаыеи, нммгньэткэзафьраьи и Ээяаьт«гьаэииэи«гоягип, М., 19ЗЗ; 3 «Ь«ге ««Ь ьг д., «Н«Г«, Сзьа.