VYLUČOVACÍ CHROMATOGRAFIE. Jana Sobotníková

Podobné dokumenty
Gelová permeační chromatografie

Chromatofokusace. separace proteinů na základě jejich pi vysoké rozlišení. není potřeba připravovat ph gradient zaostřovací efekt jednoduchost

VYSOKOÚČINNÁ KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE (HPLC) HPLC = high performance liquid chromatography high pressure liquid chromatography

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti CHROMATOGRAFIE

mobilní fáze pohyblivá - obsahuje dělené látky, které mají různou afinitu ke stacionární fázi.

Principy chromatografie v analýze potravin

Aplikační rozsah chromatografie

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie

Hydrofobní chromatografie

Analýza kofeinu v kávě pomocí kapalinové chromatografie

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ELEKTROMIGRAČNÍ METODY

Trendy v moderní HPLC

IONTOVĚ VÝMĚNNÁ CHROMATOGRAFIE. Jana Sobotníková


Separační metody v analytické chemii. Kapalinová chromatografie (LC) - princip

Repetitorium chemie IV (2014)

Název: Vypracovala: Datum: Zuzana Lacková. záleží na tom, co chceme dělat 1) METHALOTIONEIN 2) GFP

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Stručný úvod ke cvičnému programu purifikace proteinů:

Chromatografie. Petr Breinek

Izolace nukleových kyselin

PLANÁRNÍ (PLOŠNÁ) CHROMATOGRAFIE

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Název: Vypracovala: Datum: Zuzana Lacková

Chromatografie Královna analýz

[ A] 7. KAPITOLA CHROMATOGRAFIE K =

Stanovení sacharidů ve vybraných přírodních matricích pomocí kapalinové chromatografie s odpařovacím detektorem rozptylu světla (HPLC-ELSD)

Ionexová chromatografie

Kapalinová chromatografie - LC

Metody separace. přírodních látek

Úvod k biochemickému praktiku. Pavel Jirásek

Chromatografie polymerů III.: IC+LC CC+LC LC. FFF-Field flow fractionation (Frakcionace tokem v silovém poli)

Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU LC-MS - FUMONISIN B 1 A B 2

Repetitorium chemie IX (2016) (teorie a praxe chromatografie)

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

EXTRAKČNÍ METODY. Studijní materiál. 1. Obecná charakteristika extrakce. 2. Extrakce kapalina/kapalina LLE. 3. Alkalická hydrolýza

Víme, co vám nabízíme

SPE je metoda vhodná pro rychlou přípravu vzorků, která užívá

DETEKTORY pro kapalinovou chromatografii. Izolační a separační metody, 2018

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip

Metody izolace a purifikace antigenů a protilátek IMUNOCHEMIE. Separační metody. Cíl izolace. Zuzana Bílková. Rozbíjení buněk, tkání, homogenizace

Úvod do vysokoúčinné kapalinové chromatografie

Metody práce s proteinovými komplexy

ULTRA PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY (UPLC) ULTRA-HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY (UHPC)

Kapalinová chromatografie

Kapalinová chromatografie - LC

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie

Historie. Ruský botanik Michail S. Cvět (Tswett) objevitel chromatografie na přelomu 19. a 20. stol. Dělení rostlinných pigmentů na barevné pásy

SKUPINOVÁ ANALÝZA MOTOROVÝCH NAFT

Co je proteomika? Proteom? Protein? Experimentální strategie proteomiky Vlastnosti AMK a proteinů

Seminář izolačních technologií

Stanovení sacharidů ve vybraných přírodních matricích pomocí kapalinové chromatografie s odpařovacím detektorem rozptylu světla (UHPLC-ELSD)

Aplikace gelové permeační chromatografie pro charakterizaci biopolymerů. Roman Stojaspal

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Mobilní fáze. HPLC mobilní fáze 1

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC

Separační metody SEPARAČNÍ (DĚLÍCÍ) METODY CHROMATOGRAFIE ROZDĚLENÍ SEPARAČNÍCH METOD. Jana Sobotníková

Studium hydrolyzátů proteinů kvasničné biomasy pomocí gelové permeační chromatografie. Bc. Markéta Šebelová

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FARMACEUTICKÁ FAKULTA V HRADCI KRÁLOVÉ RIGORÓZNÍ PRÁCE

Separační metody používané v proteomice

Tlakové membránové procesy

ADSORPČNÍ CHROMATOGRAFIE (LSC)

Historie. Ruský botanik Michail S. Cvět (Tswett) objevitel chromatografie na přelomu 19. a 20. stol. Dělení rostlinných pigmentů na barevné pásy

SKUPINOVÁ ANALÝZA MOTOROVÝCH NAFT

VYUŽITÍ BEZKONTAKTNÍ VODIVOSTNÍ DETEKCE PRO HPLC SEPARACI POLYKARBOXYLÁTOVÝCH DERIVÁTŮ CYKLENU. Anna Hamplová

Úvod do vysokoúčinné kapalinové chromatografie

II. Chromatografické separace

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU HPLC - OCHRATOXIN A

Část 3, Čerpadla pro HPLC

Izolace RNA. doc. RNDr. Jan Vondráček, PhD..

LABORATOŘE OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Studijní materiál HMF_1 1. Hydroxymethylfurfural a jeho stanovení v potravinách 2. Kapalinová chromatografie (HPLC, UPLC)

Separační metody Historie: Rozvoj separačních metod od minulého století Postavení separačních metod v rámci analytické chemie Význam chromatografie a

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU HPLC - ZEARALENON

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MADURAMICINU A SEMDURAMICINU METODOU HPLC

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MYKOTOXINŮ METODOU LC-MS - aflatoxin B1, B2, G1 a G2

CRH/NPU I - Systém pro ultraúčinnou kapalinovou chromatografii (UHPLC) ve spojení s tandemovým hmotnostním spektrometrem (MS/MS)

IMUNOANALÝZA elektroforetické separační metody. 3. ročník Klinická biologie a chemie

Cvičení KATA Analytická chemie Chromatografie

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU DEKOCHINÁTU METODOU HPLC

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Ústav organické technologie. Václav Matoušek

2) Připravte si 7 sad po pěti zkumavkách. Do všech zkumavek pipetujte 0.2 ml roztoku BAPNA o různé koncentraci podle tabulky.

Superkritická fluidní extrakce (SFE) Superkritická fluidní extrakce

ERYTHROMYCINI ETHYLSUCCINAS. Erythromycin-ethylsukcinát

DĚLÍCÍ METODY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

struktura polymeru -vlastnosti

Imunochemické metody. na principu vazby antigenu a protilátky

Teorie chromatografie - I

Chromatografické metody základní rozdělení a instrumentace

STANOVENÍ AZOBARVIV VE SMĚSI METODOU RP-HPLC SE SPEKTROFOTOMETRICKOU DETEKCÍ

BIOLOGICKÁ MEMBRÁNA Prokaryontní Eukaryontní KOMPARTMENTŮ

C. + Degradační reakce polymerů polymerní řetězec se štěpí na menší části

Transkript:

VYLUČOVACÍ CHROMATOGRAFIE Jana Sobotníková

Vylučovací chromatografie (Size Exclusion Chromatography, SEC) gelová filtrační chromatografie (GFC), gelová permeační chromatografie (GPC), gelová chromatografie, gelová filtrace, filtrace molekulovým sítem Princip Látky se dělí podle velikosti a tvaru jejich molekul, tzv. molekulově sítový efekt (nerovnovážný děj) stacionární fáze tvořena nerozpustným inertním gelem, který obsahuje ve své struktuře póry (vyplněny kapalinou) velké molekuly nemohou proniknout do pórů gelu a jsou unášeny mobilní fází exkluze (V 0 ) malé molekuly difundují do pórů gelu (do kapaliny v pórech) a jsou tak zpomalovány oproti molekulám velkým permeace (V max ) uplatňuje se i adsorpce dělených látek na povrchu gelu látky eluují z kolony podle klesající M (velké-střední-malé) SEC 1

SEC 2 GELY POUŽÍVANÉ V SEC 1. hydrofilní: dělení ve vodě rozpustných látek/polární org. rozpouštědlech - dextranové gely (Sephadex) - agarózové gely (Sepharosa, Bio-Gel A) - polyakrylamidový kopolymer (Ultrogel, Bio-Gel, Novema) - hydroxy(alkyl)methakrylátové gely (Spheron, Suprema, TSKgel PW) - sulfonovaný ST-DVB kopolymer (Mcx) 2. hydrofobní: dělení látek rozpustných v organických rozpouštědlech - polystyrenový kopolymer (Poragel, Aquapak, Polefin, SDV, TSKgel H) polyesterový kopolymer (Gram) polyvinylacetátové gely (Fractogel PVA) méně bobtnají než hydrofilní gely menší kapacita, méně pórů 3. nebobtnající (aerogely): univerzální, vhodné pro obě skupiny látek ve vysokotlaké GFC i GPC, kompatibilní s vodnou i organickou fází - porézní modifikovaný silikagel (Proteema, TSKgel SW (1), PFG, PolarSil (2)) - porézní skla

Podle mechanických vlastností: a) měkké: málo zesítěné polymery (do 10%); mikroporézní struktura, velké bobtnání - použitelné pro tlaky 1 2 MPa, dlouhé analýzy, malý průtok MF - omezená odolnost vůči ph a organickým rozpouštědlům b) poloměkké (semirigidní): více zesítěné polymery (> 20%); makroporézní struktura, omezené bobtnání - použití v rozmezí 5 15 MPa - různá polarita a velikost pórů gelu (kontrola při výrobě) c) tvrdé: anorganické materiály, silikagely, skla; pro tlaky nad 15 MPa Organické gely ve styku s mobilní fází bobtnají. Stupeň bobtnání je závislý na struktuře polymeru (chemické složení, stupeň zesítění) a na druhu mobilní fáze. SEC 3

SEC 4

KOLONY V SEC uspořádání stejné jako při jiných technikách kapalinové chromatografie (čerpadlo-dávkovač-kolona-detektor-jímač frakcí/počítač) nízkotlaké (skleněné) a vysokotlaké (silnostěnné skleněné, nerezové) kolony kolony musí být naplněny gelem rovnoměrně a bez vzduchových bublin neuplatňuje se trend zmenšování částic prostor mezi částicemi v koloně potřebný pro pohyb a dobrou přístupnost pórů pro makromolekuly VYLUČOVACÍ LIMIT kolony (stacionární fáze) souvisí s velikostí pórů materiálu (10 6 Å, 10 4 Å, 500 Å dělení v rozsahu molárních hmotností 1 10 7 g mol -1 do 500 g mol -1 ) individual pore size mixed bed multipore particles SEC 5

SEC 6 Separation Range [Da] Multipore particles 100-60 000 Combination low 100-1 000 000 Combination medium 100-3 000 000 Combination high 100-30 000 000 Combination ultrahigh Separation Range [Da] Mixed bed 100-150 000 linear S 100-1 000 000 Linear M 100-3 000 000 Linear XL Separation Range [Da] Single Porosity 100-5 000 50 Å 100-10 000 100 Å 100-30 000 500 Å 100-60 000 1 000 Å 500-700 000 10 000 Å 1 000-1 000 000 100 000 Å 1 000-3 000 000 1 000 000 Å 5 000-30 000 000 10 000 000 Å atomová hmotnostní jednotka u 1 u = 1 Da = (1,660 539 040±0,000 000 020) 10 27 kg

SEC 7 Kalibrační graf pro single porosity a mixed bed SDV kolonu Kolona: styren-divinylbenzenový kopolymer, eluent: THF, standardy: polystyreny

mixed bed x single porosity Cirkulační forma SEC: eluát z kolony se pomocí vícecestného ventilu zavádí opět na kolonu opakování separačního děje, zvýšení dělícího výkonu metody bez nutnosti použít více kolon v sérii SEC 8

MOBILNÍ FÁZE V SEC mobilní fáze neovlivňuje interakce mezi dělenými látkami a stacionární fází mění stupeň bobtnání gelu a tím velikost pórů, eluční pořadí nemění musí dobře rozpouštět vzorek; nesmí reagovat s náplní kolony, ale musí ji dobře smáčet a umožnit tak průnik do pórů Hydrofobní látky a gely: THF; toluen; xylen; chloroform; dichlormetan; 1- dichlorbenzen; 1,2,4 trichlorbenzen; nižší alkoholy; ethylacetát; aceton; dioxan; DMF; DMSO Hydrofilní látky a gely: voda; roztoky pufrů, methanol, acetonitril ČERPADLA V SEC mobilní fáze se kolonou pohybuje samospádem, na kolonu je i tak přiváděna Nízkotlaká SEC: peristaltická čerpadla (kompatibilita MF a součástí čerpadla) Vysokotlaká SEC: pumpy běžné pro HPLC SEC 9

DETEKTORY V SEC Diskontinuální detekce: sbírají se frakce eluátu a pak se obsah dělených látek vyhodnotí vhodnou analytickou metodou Kontinuální detekce: za kolonou připojen nedestruktivní detektor, usnadňuje sběr frakcí 1. spektrofotometrický (UV), refraktometrický, vodivostní 2. light scattering detektor (LSD), viskozimetrický detektor refraktometrický + viskozimetrický + detektor rozptylu světla = triple detection in SEC Detektor rozptylu světla (LSD): reaguje na molekulovou hmotnost analytu, informace o velikosti a konformaci makromolekuly v roztoku - laserový paprsek rozptylován na rozpuštěných polymerních částicích Viskozimetrický detektor: reaguje na vlastnosti molekuly, ne koncentraci - měří specifickou viskozitu vzorku - detekce na základě průchodu kapaliny kapilárou (kapilárami) - určení molekulové hmotnosti analytu + stupeň větvení polymeru SEC 10

SEC 11 SEC analýza polymerů za použití gradientové eluce DVB/vinylpyrolidonová kolona (3,9x150 mm) Vzorek: 0,5% styren-akrylonitrilový kopolymer (25% akrylonitril) MF: gradient 100% ACN do 100% THF za 20 minut, průtok 1mL/min SEC analýza agregátů komerčních monoklonálních protilátek kolona TSKgel G3000SW XL (5 mm; 7,8 mm x 30 cm) MF: PBS (phosphate buffred saline, NaCl+KCl+Na 2 HPO 4 +KH 2 PO 4 ), průtok 1 ml/min detekce MALS + RI + UV @ 280 nm

APLIKACE 1. SKUPINOVÉ DĚLENÍ A ODSOLOVÁNÍ oddělení vysokomolekulárních látek jako skupiny od látek nízkomolekulárních, k dělení uvnitř skupin nedochází pokud jsou nízkomolekulární látky anorganické soli nebo jiné disociované ionty, jde o proces odsolování odsolování - oddělení bílkovin, virů a polysacharidů od doprovodných solí (náhrada za zdlouhavou dialýzu - možnost denaturace) odstranění extrakčního činidla fenolu od vzorku nukleových kyselin ukončení reakce nízkomolekulární látky s biopolymerem oddělení koenzymu, substrátu nebo inhibitoru od enzymu SEC 12

2. FRAKCIONACE dělení látek s nepříliš odlišnou molekulovou hmotností biochemické laboratoře: purifikace sacharidů, hormonů, enzymů, peptidů, NK, lipidů, AMK, virů a dokonce i buněk organické laboratoře: dělení směsí oligomerů a polymerů široké použití ve farmaceutickém průmyslu v preparativním měřítku Separace mastných kyselin na ST-DVB gelu vylučovací limit kolony 2x10 4 Da (polystyreny) 2 kolony v sérii SEC 13

Separace esterů kyseliny ftalové na ST-DVB kopolymeru kolona TSKgel G1000H XL 7,8 mm ID x 30 cm vylučovací limit kolony 1x10 3 Da (polystyreny) 1. polystyren (10 200Da), 2. dioktylftalát (391Da), 3. dibutylftalát (278Da), 4. dipropylftalát (250Da), 5. diethylftalát (222Da), 6. dimethylftalát (194Da), 7. n-propylbenzen (120Da), 8. ethylbenzen (116Da), 9. toluen (92Da), 10. benzen (78Da) MF: THF průtok MF: 1 ml/min detekce: UV při 254 nm SEC 14

3. URČENÍ MOLEKULOVÉ HMOTNOSTI látky eluují podle klesající M závislost elučního objemu na velikosti molekul log M = a + b V E log M = a + b V E + c V E2 + d V E 3 (t R = a b log Mr) použitá kolona se okalibruje standardy o známé M z elučního objemu neznámé látky se určí její molekulová hmotnost okalibrovanou kolonu lze využít pro určení distribuce biopolymerů a syntetických polymerů určí se velikost jednotlivých polymerů a jejich kvantitativní zastoupení ve směsi SEC 15

SEC 16

4. STUDIUM VAZBY LIGANDU NA BIOPOLYMER kolona naplněná gelem (Sephadex G25) je ekvilibrována/promývána MF obsahující ligand přídavek známého množství proteinu vážícího daný ligand vyvázání ligandu ze SF z navázaného množství ligandu na gel při různých koncentracích v MF a z množství vneseného proteinu lze vypočítat charakteristiky interakce protein-ligand (vazebná konstanta a stechiometrie vazby) SEC 17