Изоэлектрическое фокусирование. Теория, методы и применение - Ригетти П.
Скачать (прямая ссылка):
Г^Н'-бисакрилилци- стамин БАЦ
Поли (этиленгликоль) -диакриЛат-400 ПЭГ ДА400
Химическая формула
Число атомов В ОСНОВНОЙ цепи
154 9
170 10
200 10
288 12
292 13
214 13
260 14
400 25
СН2=СН-С-NH-СН2-NH-С-СН - СН2 II II
О о
СН2= СН-С-О-СН2-СН2-О-С-СН=СН2 II II
о о
СН2 = СН-С-NH-СН-СН-NH-С-СН=СН2 II I I II
О ОН ОН о
СН2=СН-СН2-NH-С-СН-СН-С-NH-СН2-СН=СН2
1 I I II
О ОН он о
С Н2=С Н-СН2-N Н-С-С Н2-С-С Н2-С-N H-С Н2-С Н=С Н2
но
о
.С-NH-СН2-СН=СН2
СН2=СН-С-О-СН2-СН2-О-СН2-СНг-О-С-сн=сн2 II II
о о
СН2=СН-С-NH-сн2-СН2- S-S-СН2-СН2-NH-С-сн= II II
о о
СН2=СН-С-О-СН2-СН2-О-СН2-СН2-О-СНг-СН2-|
11 п
О О
СН2=СН-С-О-СН2-СН2-О-СН2-СН2-О-СН2-СН2 -1
о
Аналитическое ИЭФ
169
Рис. 3.4. Сопоставление различных геометрических моделей, строения пор в
геле. А - по Ornstein, 1964; Б - по Porath, 1963; В, Г, Е - по Casassa,
1967; Г, Д - по Ackers, 1967; Б, Г, Е - по Squire, 1964. (Righetti,
1981.)
рами. Большие молекулы способны проникать только в крупные ячейки
пространственной сетки. В то же время для малых молекул доступны и
другие, более плотные участки сетки, примыкающие к точкам пересечения ее
цепей. Таким образом, коэффициент распределения определяется той долей
общего рабочего пространства геля, которая доступна для макромолекул
данного типа (Flodin, 1961). Для описания структуры геля были предложены
различные модели - геометрическая, статистическая и термодинамическая.
Характерный набор вариантов в рамках геометрической мбдели
проиллюстрирован на рис. 3.4. Первые гипотезы о геометрическом строении
пор были высказаны в работе Porath, 1963, в которой предполагалось, что
поры имеют коническую форму (рис. 3.4,Б). В работе Squire, 1964,
предлагался более широкий набор форм и высказывалось предположение о том,
что реальная структура геля представляет собой композицию одинаковых
количеств конических, цилиндрических (рис. 3.4, Г) и щелевидных пор. Одна
из последних гипотез аппроксимирует систему пор сеткой "трещин в стене".
Такое геометрическое представление можно проиллюстрировать стопкой
параллельных плоскостей, изображенных на рис. 3.4, Е. В работе Ackers,
1964, также рассматривалась цилиндрическая
170
Глава 3
структура пор. Автор считал, что сечения цилиндров - окружности - лежат в
плоскости, перпендикулярной направлению миграции молекул (рис. 3.4, Д).
Проводились также статистические расчеты относительной вероятности
распределения гибких полимерных молекул с образованием полостей, имеющих
форму сфер, цилиндров или плоских щелей (Casassa, 1967). В работе
Ornstein, 1964, высказывалось предположение о том, что полимерные цепи в
полиакриламидном геле располагаются вдоль ребер куба в гипотетической
кубической ячейке матрицы (рис. 3.4, А). Одна из самых первых моделей
была основана на принципе "хаотической сетки волокон" (Ogston, 1958).
Автор модели рассчитал, какая часть пространства такой сетки оказывается
доступной для сферической частицы с радиусом rs при условии, что сетка
образована цилиндрическими палочками с радиусом гг, распределенными в
пространстве случайным образом. Средняя плотность сетки выражалась как L
единиц длины палочки, которые приходятся на единицу рабочего объема. Эта
модель получила дальнейшее развитие в работе Laurent, Killan-der, 1964,
где разделяемые молекулы рассматривались как сферы определенного радиуса,
а составляющие сетки - как бесконечно длинные прямые цепи, хаотически
расположенные в пространстве. Среди других "неупорядоченных" (случайных)
моделей следует отметить и модель, предложенную Giddings et al., 1968, в
которой рассматривается гипотетическая изотропная сетка статистически
расположенных плоскостей. Предполагается, что в пространственной
структуре геля в равной степени представлены плоскости всех возможных
ориентаций.
Чтобы не конкретизировать геометрию пор при оценке распределения
макромолекул в геле, были предложены различные статистические
калибровочные функции, связывающие размер макромолекулы с доступным для
нее парциальным объемом рабочего пространства. В частности, в работе
Hohn, Pollmann, 1963, предполагалось, что параметр К&ч связан с
молекулярной массой по типу больцмановского распределения. Это
предположение подтвердилось в случае олигонуклеотидов. В то же время в
работе Ackers, 1967, считалось, что суммарный объем участков геля,
доступных для молекул данного радиуса, определяется с помощью нормального
(гауссова) распределения. В работе Rodbard, 1976, предлагалось описывать
распределение размера пор с помощью "логарифмически-нормального" закона,
т. е. считать, что гауссовому распределению подчиняется логарифм диаметра
пор. Это лучше согласуется с экспериментальными данными по изучению
распределения радиуса пор в полиакриламидных гелях (Fawcett, Morris,
1966). В качестве дополнительного усовершенствования своей модели автор
(Rodbard, 1976) предложил использовать "логистическое" распределение,
позволяю-
Аналитическое ИЭФ
171
щее получить простые уравнения, которые легче обрабатываются с помощью
