Sephadex

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Sephadex jest usieciowanym żelem dekstranowym stosowanym do filtracji żelowej. Ma postać granulek o średnicy 10-300 µm, które w zależności od usieciowienia, różnią się zdolnością do pochłaniania wody. Zdolność do wchłaniania wody decyduje o właściwościach rozdzielczych. Sephadexy w swojej postaci przypominają strukturę drobnego proszku z granulkami o wielkości cząstek zazwyczaj od 20 do 300 mikrometrów. Po napęcznieniu w wodzie lub w roztworze soli, sephadexy tworzą żele, czyli dwufazowy układ rozpuszczalnika i granulek. Chromatografia cieczowa na żelu Sephadex określana jest inaczej jako sączenie molekularne. Służy do rozdziału substancji różniących się masą cząsteczkową na cele analityczne lub preparatywne.[1]

Twórcy[edytuj | edytuj kod]

Firma Pharmacia została założona w 1911 roku w Sztokholmie w Szwecji przez farmaceutę Gustava Felixa Grönfeldta w Elgen Pharmacy. Nazwa firmy pochodzi od greckiego słowa φαρμακεία, transliterowanego pharmakeia, które oznacza „czarnoksięstwo”. Na początku istnienia firmy znaczna część zysków pochodziła z „cudownego leku” Phospho-Energon.[2] Podczas II wojny światowej szwedzki chemik Björn Ingelman (który pracował dla Arne Tiselius na uniwersytecie w Uppsali) badał różne zastosowania polisacharydu dekstranu. Wraz z badaczem medycznym Andersem Grönwallem odkrył, że dekstran może być stosowany jako zamiennik osocza w transfuzjach krwi, na co może być duże zapotrzebowanie w czasie wojny. W 1943 roku skontaktowano się z Pharmacią, która wówczas była jeszcze małą firmą, a jej prezes Elis Göth był bardzo zainteresowany jej rozwojem. Produkt Macrodex, roztwór dekstranu, został wprowadzony na rynek cztery lata później[3] Produkty na bazie dekstranu miały odegrać znaczącą rolę w dalszej ekspansji Pharmacii. W 1951 roku firma przeniosła się do Uppsali w Szwecji, aby zbliżyć się do naukowców, z którymi współpracowała, a Ingelman został jej szefem badań. W 1959 roku Pharmacia jako pionier w dziedzinie filtracji żelowej wprowadziła produkty Sephadex. Były one również oparte na dekstranie i odkryciach dokonanych w departamencie Tiseliusa, tym razem przez Jerkera Poratha i Per Flodina. W 1967 roku w Uppsali powstała firma Pharmacia Fine Chemicals. W 1986 Pharmacia Fine Chemicals przejęła LKB-produkter AB i zmieniła nazwę na Pharmacia Biotech. Pharmacia Biotech rozszerzyła swoją rolę w „rewolucji biotechnologicznej” poprzez przejęcie PL Laboratories od Pabst Brewery oferujących linię specjalistycznych chemikaliów badawczych do rekombinacji DNA. Sprzedana w latach 90-tych prywatnym interesantom, Pharmacia została najpierw połączona z „Kabi Vitrum”, tworząc Kabi Pharmacia z siedzibą w Uppsali. W 1993 roku Kabi Pharmacia kupiła Farmitalia, włoską firmę, która opracowała doksorubicynę, chemioterapeutyk.[4]

Mechanizm działania[edytuj | edytuj kod]

Mechanizm sączenia na żelu typu Sephadex można przedstawić następująco:

  • Cząsteczki większe niż pory napęczniałych ziaren żelu przepływają wyłącznie wraz z fazą ruchomą i są eluowane jako pierwsze. Dzieje się tak, gdyż nie mogą penetrować do ich wnętrza.
  • Mniejsze cząsteczki wnikają w różnym stopniu do wnętrza granulek żelu, co zależy od kształtu i rozmiaru. Eluowane są w kolejności zmniejszania się ich masy cząsteczkowej.

W chromatografii, gdy kolumny są wypełnione Sephadexem, duże cząsteczki są filtrowane szybciej, nie wpływając na pory spęczniałego żelu; mniejsze cząsteczki utkną jednak w porach i wyłaniają się dopiero później. To działanie filtrujące odpowiada za szerokie zastosowanie sefadeksów w chemii i biochemii do rozdzielania (frakcjonowania) mieszanin substancji o masie cząsteczkowej od 102 do 2 × 105.[5]

Rodzaje[edytuj | edytuj kod]

Sephadex to w swojej istocie żywica do filtracji żelowej otrzymana przez sieciowanie dekstranu z epichlorohydryną. Różne typy Sephadex różnią się stopniem usieciowania, co wpływa na różnice w stopniu spęcznienia i zakresie frakcjonowania molekularnego. Stopień usieciowienia danego żelu określa cyfra znajdująca się przy dużej literze "G" (od G-10 do G-200). Większa cyfra oznacza niższy stopień usieciowania. Na przykład, Sephadex G-10 jest oznaczeniem dla małych cząsteczek, a G-75 dla większych cząsteczek. Najmniejszy rozmiar kulek zapewnia wyższą wydajność frakcjonowania i krótsze odległości dyfuzji. Sephadexy gruboziarniste i żywiczne są preferowane do rozdzielania grup na dużą skalę, gdzie wymagane są wysokie szybkości przepływu i niskie ciśnienia robocze.[6]

Zakres frakcjonowania białek kulistych i dekstranów (Da).[7]

Typ żelu Globuliny Dekstrany
G-10 ≤700 ≤700
G-15 ≤1500 ≤1500
G-25 1000–5000 100–5,000
G-50 1500–30,000 500–10,000
G-75 3000–80,000 1000–50,000
G-75SF 3000–70,000 1000–50,000
G-100 4000–150,000 1000–100,000
G-100 SF 4000–100,000 1000–100,000
G-150 5000–300,000 1000–150,000
G-150 SF 5000–150,000 1000–150,000
G-200 5000–600,000 1000–200,000
G-200 SF 5000–250,000 1000–200,000

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Żel Sephadex stosuje się w wielu doświadczeniach do:

  • rozdziału substancji różniących się masą cząsteczkową,
  • odsalania substancji, których masy cząsteczkowe są znacznie większe od masy cząsteczkowej soli obecnej w próbce
  • do wyznaczania mas cząsteczkowych związków,
  • bywa stosowany w przemyśle do produkcji witamin i antybiotyków.[8]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]