Электрофорез.

Электрофорезом называют разделение БАВ благодаря различной скорости их перемещения в электрическом поле. Постоянная скорость U_e достигается частицей с зарядом q, в жидкой среде под влиянием электрического поля с напряженностью Е, определяется балансом сопротивление жйдкои среды, действующее на частицу электростатическая сила -qB.

Для глобулярных белков можно использовать закон Стокса в применении к сопротивлению сферы частицы, имеющей радиус  г и движущейся в ньютоновской жидкости с вязкостью ц.

Поскольку в общем случае каждый белок имеет свой собственный, только ему результирующий заряд, то наложение электрического поля приводит к тому, что разные белки движутся с разными скоростями. Таким путем смесь нескольких белков можно разделить на индивидуальные компоненты. Посредством изменения рН можно регулировать электрофоретическую подвижность белка. Если pi данного белка меньше рН среды, то его заряд и скорость будут отрицательными. Напротив, белки с pi > рН будут двигаться в положительном направлении. Этот принцип положен в основу одного из методов определения pi белков и других веществ; в градиенте рН р! белка равна рН, при котором его электрофоретическая подвижность U_e равна нулю.

В методе электрофореза в потоке жидкая фаза двигается перпендикулярно направлению электрического поля, что позволяет осуществлять непрерывное разделение. При электрофорезе в геле на движение молекул БАВ влияют процессы адсорбции и десорбции, а также сопротивление диффузии.

Кристаллизация белков.

Процесс образования и роста кристаллов из растворов и газовой фазы называют кристаллизацией. Обычно вещества имеют строго определенную кристаллическую решетку, за исключением полиморфных веществ. Ряд веществ образуют кристаллогидраты, причем количество включенных молекул воды зависит от температуры. Для образования кристаллов из растворов необходимо пересыщение, определяемое разностью исходной концентрации a и равновесной концентраций насыщения (предельной растворимости А_п). Кристаллизация происходит, когда переход веществ из жидкого в твердое состояние сопровождается уменьшение свободной энергии системы Ф, т. е.

дельта Ф=(pV/M)*(фи1-фи2)+лямба F

где р — плотность зародыша кристалла;

V и F — его объем и поверхность;

М — его молекулярная масса;

Ф₂ и ф, — химические потенциалы исходной и новой фаз;

а — межфазное поверхностное натяжение.

Для получения крупнокристаллического порошка кристаллизацию ведут при малом пересыщении, в раствор вводят затравочные кристаллы, мелкие кристаллы удаляют в процессе кристаллизации, кристаллический продукт повторно обрабатывают в насыщенном растворе (при этом мелкие кристаллы растворяются), вводят в раствор посторонние примеси, повышают температуру (ограниченно).

Методы кристаллизации: выпаривание растворителя (изотермический), охлаждение горячих растворов (изогидрический), одновременное охлаждение и выпаривание (комбинированный), добавление в раствор других веществ, снимающих растворимость (высаливание), вымораживание.

Схемы кристаллизации: однократная (с полным возвратом маточного раствора и периодически полным сливом, с частичным его возвратом, с частичным возвратом после дополнительного упаривания и кристаллизации), двукратная с такими же манипуляциями маточным раствором, причем на слив дают маточный раствор после первого кристаллизатора, а после второго — насыщенный маточный раствор возвращают в первый кристаллизатор.

В фармацевтической промышленности кристаллизацией выделяют твердые вещества из их растворов, разделяют смеси веществ на фракции и очищают их от примесей. Для очень глубокой очистки термолабильных веществ следовало бы использовать зонную плавку, для разделения эфтетических расплавов или веществ с низкими коэффициентами распределения — экстракционную кристаллизацию. При разделении эфтетических и азеотропных расплавов целесообразно сочетать процессы кристаллизации и ректификации.