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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

йй й

l^v-l X

«5Г

ч !

лк 61 'Ч • >&

Сэ

§s"r

с: «а

: и.

IJ : : : s;:**

*

60 80 100-

ЙF=>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.