Файл: Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 0
58 ГЛАВА I
фильтром высотой 0,5 см. Закрывают кран под колонкой. Теперь колонка готова для заполнения смолой.
К смоле, без предварительной ее обработки, добавляют два объема (по отношению к объему колонки) 0,2 н. натрийцнтратного буфера pH 3,2, не содержащего какого-либо детергента.
Растворенный воздух удаляют из суспензии смолы в буфере путем деаэрирования. Благодаря этому в колонке не образуются воздушные «карманы» и частички смолы упаковываются равно мерно. Для этого стакан с суспензией смолы в буфере помещают в вакуум-эксикатор (без подставки и осушителя) и откачивают воздух на водоструйном насосе до тех пор, пока не перестанут выделяться пузырьки воздуха (10—15 мин). Воздух можно так же удалить, используя сосуд для фильтрования под вакуумом. Горло сосуда затыкают пробкой, создают вакуум и часто вра щают сосуд для перемешивания смолы и облегчения удаления пузырьков газа. Обычно на эту процедуру требуется 15—20 мин.
Колонку набивают секциями, для того чтобы обеспечить рав номерность заполнения смолой и уменьшить попадание воздуха. Перед добавлением в колонку очередной порции суспензии ее осторожно перемешивают стеклянной или фторопластовой палоч кой. При закрытом кране в колонку наливают по стенке первую порцию суспензии (примерно на 2 см ниже верха колонки) и дают смоле осесть, так чтобы над фильтром образовался слой смолы высотой 2—4 см (на это обычно требуется от 5 мин и бо лее). Затем в колонку вводят верхний фитинг.
Заполнение колонки производят с помощью насоса при ско рости подачи буфера 68 мл/ч и температуре 55 °С. После того как смола осядет, избыток буфера осторожно отбирают, не на рушая слоя смолы, и добавляют новую порцию суспензии. Эту операцию повторяют до тех пор, пока не будет достигнута необ ходимая высота столбика смолы — 56 см для длинной и 5,5 см для короткой колонки. Каждая колонка регенерируется 0,2 н. едким натром с последующим уравновешиванием стартовым буфером.
1.6.4.2. |
|
Режим анализа |
|
|
|
|
|
Кислые и нейтральные аминокислоты. Скорость подачи |
бу |
||||||
фера 68 |
мл/ч, нингидринового реагента — 34 мл/ч; |
температура |
|||||
колонки |
(на выходе из рубашки) |
55,2 °С. Через |
85 |
мин после |
|||
начала |
анализа первый 0,2 н. натрийцитратный буфер |
pH |
|||||
3,25 ±0,01 |
заменяют на 0,2 |
н. |
натрийцитратный |
буфер |
pH |
||
4,30 ± 0,02. |
В этих условиях |
на колонке развивается давление |
около 9 атм, а продолжительность анализа составляет 180 мин, включая определение фенилаланина.
Основные аминокислоты. При использовании смолы РА-35 Элюирование основных аминокислот начинается при тех же ско-
Время, мин
*Рис. 1. Анализ калибровочной смеси аминокислот, содержащей по 0,25 мкмоль каждой аминокислоты.
Основные аминокислоты разделялись на короткой колонке (5 см) со сферической смолой РА-35. Кислые и нейтральные аминокислоты разделялись на длинной колонке (56 см) со смолой UR-30.
60 ГЛАВА f
ростях подачи буфера и нингидринового реагента и при той же температуре рубашки колонки (см. выше). В течение всего ана лиза используется только один 0,35 н. натрийцитратный буфер pH 5,25 ±0,01. Продолжительность анализа составляет 50 мин, включая анализ аргинина.
Кривые анализа кислых, нейтральных и основных аминокис лот показаны на рис. 1.
1.6.4.3. Режим двухчасового анализа
Продолжительность полного анализа аминокислот (кислых, нейтральных и основных) удается сократить до 2 ч, если анализ на обеих колонках, короткой и длинной, начинается одновре менно. При этом пока идет анализ основных аминокислот на
короткой колонке, |
длинная колонка работает в положении крана |
|||
«на слив». |
|
|
|
|
Основные аминокислоты. Скорость подачи буфера и нингид |
||||
ринового |
реагента |
устанавливается |
соответственно на 70 |
и |
35 мл/ч; |
температура колонки 53,4 +0,05 °С. Используют 0,35 |
н. |
||
натрийцитратный |
буфер pH 5,35 + |
0,01. Продолжительность |
анализа, включая определение триптофана, лизина, гистидина, аммиака и аргинина, составляет 48 мин.
Кислые и нейтральные аминокислоты. Эти аминокислоты анализируются в тех же условиях, что и основные аминокислоты, за исключением элюирующих буферов. Вначале аминокислоты элюируют 0,2 и. натрийцитратным буфером pH 3,488+0,005, ко торый через 30 мин после начала анализа заменяют на 0,2 н. натрийцитратный буфер pH 4,404 + 0,010. Продолжительность анализа 115 мин. Следует отметить, что в таких условиях в от личие от четырехчасового анализа цистин элюируется до гли цина, между пиками пролина и глицина. (Состав буферных рас творов см. в табл. 2.)
Смола: тип UR-40 *, сульфированный сополимер стирола, но минально 7,25% сшивки; средний размер зерна 14 + 3 мкм.
Реагенты. Состав натрийцитратных буферов приведен в табл. 2. Приготовление нингидринового реагента описано в разд 1.6.3.
1.6.4.4.Заполнение колонки смолой
Для одноколоночного метода анализа всех аминокислот (кислых, нейтральных и основных) используют колонку разме ром 33,5-0,9 см. Колонку заполняют так, как описано в разд.
* Смола фирмы «Sondell Scientific Instruments» (Пало-Альто, Калифор ния).
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НА СФЕРИЧЕСКИХ СМОЛАХ |
61 |
1.6.4.1. При этом высота столбика смолы должна быть 26 см. Для заполнения колонки используют 0,2 н. натрийцитратный бу фер pH 3,545 (0,20 М по цитрату). Условия анализа описаны в разд. 1.6.6.
1.6.5.Методика анализа физиологических жидкостей
По этой методике анализируют аминокислоты и родственные им соединения, реагирующие с нингидрином, которые обычно присутствуют в физиологических жидкостях. Перечень этих сое динений приведен в разд. 1.3.1.2. Ниже подробно описаны про цедуры анализа физиологических жидкостей на смолах UR-30
и UR-40.
1.6.5.1.Анализ с использованием смолы UR-30
Анализ кислых и нейтральных аминокислот с использова нием натрийцитратных буферов. Для этой цели можно исполь зовать ту же колонку длиной 56 см, которая применяется для анализа белковых гидролизатов. Заполнение колонки описано в разд. 1.6.4. Режим анализа следующий: скорость подачи бу фера 50 мл/ч, нингидринового реагента — 25 мл/ч; стартовый буфер — 0,2 и. натрийцитратный буфер с pH 3,20 + 0,01, не со держащий детергента (табл. За); начальная температура 32,3°С. Через 90 мин после начала анализа температуру колонки повы шают до 62,0°С (постепенно, в течение 55—60 мин). Через 158 мин после начала анализа стартовый буфер заменяют 0,2 н. натрийцитратным буфером с pH 4,26+0,02. Нормальное давле ние на колонке при 32,3 °С составляет 12,7 атм; весь анализ про ходит за 320 мин. Типичная кривая показана на рис. 2.
Анализ основных аминокислот. Для анализа этих аминокис лот используют смолу РА-35 при высоте столбика смолы 23 см. Скорость подачи буфера и нингидринового реагента та.же, что и при анализе кислых и нейтральных аминокислот. Анализ на чинают с 0,38 н. натрийцитратного буфера pH 4,25 + 0,01 (см. табл. За) при 32,3 °С, который на 185-й минуте заменяют на 0,35 н. натрийцитратный буфер pH 5,36 + 0,01; одновременно по вышают и температуру в рубашке колонки до 62,0 °С, используя тот же температурный градиент. Нормальное давление на ко лонке при 32,3 °С составляет 14,8 атм, а продолжительность ана лиза— 345 мин (см. рис. 2). В целом анализ кислых, нейтраль ных и основных аминокислот физиологических жидкостей зани мает немногим более 11 ч.
Анализ кислых и нейтральных аминокислот с использованием литийцитратных буферов. Разделение аспарагина и глутамина в присутствии других аминокислот всегда представляет собой
1,0
|
|
§ 4 |
|
0,5 |
|
I 1? |
|
0,4 |
|
§2 |
|
|
Б § |
|
|
|
|
5s |
|
0,3-5, |
ОМЙ N |
||
t l |
ч а |
||
|
__ |
О о» |
. |
|
I s 3 ° a |
||
|
з |
|« .а < |
|
°’zт*я |
|||
. W |
i |
I |
|
0,1 |
оОГ::;*• |
|
в *
О_JrW&A^_
20 40
>э
йй й
l^v-l X
«5Г
ч !
лк 61 'Ч • >&
Сэ
§s"r
с: «а
: и.
IJ : : : s;:**
*
60 80 100-
Й>ч F=>Irs
§S §
а |
и |
| |
|
л |
^ |
'I |
•: to |
а> |
<=> |
| |
;: «а» |
П« |
SS
аГ
а
Е
о
о 5а
*
3
* tv
* '§
а *
Ч> 5
О
а а
а
с
а
та
а
о
а
а
$
|
g S |
§ К |
|
|
i j |
«=? ?>. |
|
|
Е 7 |
|
|
§ |
а * |
|
|
- |
|
|
|
С5 |
Й аg |
L. 0> |
са |
sS |
|
й>£ |
аГ |
|
|
а |
|
|
S5 |
|
*■? |
|
|
«а. |
|
|
|
|
%
а
Е
а
*
а
g
«
5. I
5
и
120 |
Ж |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
jr \y \. |
300 |
320 |
260 . 280 |
|||||||||
|
|
В р е м я t |
м и н |
|
|
|
|
|
|
Рис. 2. Анализ синтетической смеси аминокислот и родственных соединений, обычно обнаруживаемых в физио логических жидкостях.
А —определ ение основных аминокислот |
на колонке высотой 23 см при использовании сферической смолы РА-35; Б —определение |
кислых и нейтральных аминокислот на |
колонке высотой 56 см при использовании смолы UR-30. В скобках указано количество |
|
аминокислот в мкмоль. |