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292 Bericht : Allgemeine analytische Methoden usw. stanzen festzustellen, wird das Papier (F) yon der Startlinie bis zur L6sungsmitteffront an dem Spalt S vorbeibewegt. Ffir die automatisehe Papierchromatographie und Papierelektrophorese wird ein monochromatiseher Lichtstrahl auf das feststehende Papier projizierg, um wahrend der Entwicklung des Chromatogramms die Lage der U V-absorbierenden Substanzen zu registrieren. W. SPE~LICH. % Abb. 1. Rm Parabol-Reflektor; L Quecksilberlampe; Pr Quarzprisma; M konkaver Reflektor; S, verstellbarec Spalt; E, Filtrierpapier; Ph, Photover.~t~rker ffir UV-Licht; A, Verst~irker; /~, Registrierapparat. Papierelektrophorese. Eine sehr ein]ache Apparatur zter Papierele]ctrophorese yon Serumeiweifl wird yon J. ENZI~GE~ 1 angegeben. In Anlehnung an F. V. FLYN~ und P. DE MAGO e wird die Elektrophorese in einer Kunststoffwanne vorgenommen, die in 5 Abteile geteilt ist, wie Abb. 2 zeigt. Vier der Abtefle dienen zur Aufnahme der Pufferl6sung, die bis zu soleher HShe eingeffillt wird, dab die Doehtverbindungen benetzt sind und Stromleitung erm5gliehen, sobald die beiden mittleren Abteile dureh den 35 • 4 em grol~en Papierstreifen verbunden sind, der, fiber den Glasstab geh~ngt, sieh mit PufferlSsung vollsaugt (1 Std). Als PufferlSsung (pH 8,6) dient eine L6sung, die 0,05 m (= 10,3 g) di~thylbarbitursaures Natrium and 0,01 m Glasslab~ dlrzyslelle I l'Payers/reiY'erz+ Abb. 2. PapiereIektrophorese nach ENZINGER. (= 1,84 g) Di~thylb~rbiturs~ure im Liter enth~lt. Zur Verhinderung yon Verdamp- fungsverlusten wird die Apparatur mit einer Glocke bedeckt. Zur Analyse werden 0,015 ml Serum auf den Giebel des Papier- streifens als 3 cm langer Querstrich sorg- faltig aufgetragen, dann wird bei 220 V mit etwa 2 mAmp zwischen den Kohle- elektroden 8--9 Std elektrolysiert. In dieser Zeit breitet sieh das Pherogramm fiber etw~ 8 em Streifenl~nge aus, wird horizontal 15 rain bei 100~ getroeknet und nach H. MICttL wie Iolgt angef~trbt: Mit einer an Neu-Cocein ges~tttigten Misehung aus 50 ml ~thylalkohol, 25 ml Eisessig und 25 ml Wasser wird 5 rain im Bad behandelt, dann 5 rain mit 96~ igem ~thylalkohol nachgewaschen und sehlieB- rich 30 rain in einer LSsung aus 50% Athylalkohol, 40% Wasser und 10% Eisessig ,,gew~ssert". Nach ~bermaligem Behandeln mit ~thyl~lkohol wird an der Luft ge- trocknet. Die Anf&rbung ist richtig, wenn der proteinffeie Tell des Streifens hSch- stens sehwaeh rosa gef~rbt ist. Zur Analyse wird der Streifen in kleine genau gleiehe Teile zersehnitten, die getrennt mit je 5 ml 5%iger Sodal6sung extrahiert werden. Mit grfinem Filter kann dann der Farbwert, also die Konzentr~tion, co]orimetrisch bestimmt werden. 1 Wiener Z. inn. Med. Grenzgebiete 3,% 474 (1952). II. Med. Univ.-Klinik, Wien. 2 The Lancet, ll. Aug. 1951.

Papierelektrophorese

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Page 1: Papierelektrophorese

292 Bericht : Allgemeine analytische Methoden usw.

s tanzen festzustellen, wird das Papier (F) yon der Startlinie bis zur L6sungsmitteffront an dem Spalt S vorbeibewegt. Ffir die automatisehe Papierchromatographie und Papierelektrophorese wird ein monochromatiseher Lichts t rahl auf das feststehende Papier projizierg, um wahrend der Entwicklung des Chromatogramms die Lage der U V-absorbierenden Substanzen zu registrieren. W. SPE~LICH.

% Abb. 1. Rm Parabol-Reflektor; L Quecksilberlampe; Pr Quarzprisma; M konkaver Reflektor; S, verstellbarec Spalt; E, Filtrierpapier; Ph, Photover.~t~rker ffir UV-Licht; A, Verst~irker;

/~, Registrierapparat.

Papierelektrophorese. Eine sehr ein]ache Apparatur zter Papierele]ctrophorese yon Serumeiweifl wird yon J. ENZI~GE~ 1 angegeben. In Anlehnung an F. V. FLYN~ und P. DE MAGO e wird die Elektrophorese in einer Kunststoffwanne vorgenommen, die in 5 Abteile geteilt ist, wie Abb. 2 zeigt. Vier der Abtefle dienen zur Aufnahme der Pufferl6sung, die bis zu soleher HShe eingeffillt wird, dab die Doehtverbindungen benetz t sind und Stromleitung erm5gliehen, sobald die beiden mit t leren Abteile dureh den 35 • 4 em grol~en Papierstreifen verbunden sind, der, fiber den Glasstab geh~ngt, sieh mit PufferlSsung vollsaugt (1 Std). Als PufferlSsung (pH 8,6) dient eine L6sung, die 0,05 m ( = 10,3 g) di~thylbarbi tursaures Nat r ium and 0,01 m

Glasslab~ dlrzyslelle I l'Payers/reiY'erz+

Abb. 2. PapiereIektrophorese nach ENZINGER.

( = 1,84 g) Di~thylb~rbiturs~ure im Liter enth~lt . Zur Verhinderung yon Verdamp- fungsverlusten wird die Appara tur mit einer Glocke bedeckt. Zur Analyse werden 0,015 ml Serum auf den Giebel des Papier- streifens als 3 cm langer Querstrich sorg- faltig aufgetragen, dann wird bei 220 V mit etwa 2 mAmp zwischen den Kohle- elektroden 8--9 Std elektrolysiert. In dieser Zeit brei tet sieh das Pherogramm fiber etw~ 8 em Streifenl~nge aus, wird horizontal 15 rain bei 100~ getroeknet und nach H. MICttL wie Iolgt angef~trbt: Mit einer an Neu-Cocein ges~tttigten Misehung aus 50 ml ~thylalkohol , 25 ml Eisessig und 25 ml Wasser wird 5 rain im

Bad behandelt , dann 5 rain mi t 96~ igem ~thylalkohol nachgewaschen und sehlieB- rich 30 rain in einer LSsung aus 50% Athylalkohol, 40% Wasser und 10% Eisessig ,,gew~ssert". Nach ~bermaligem Behandeln mit ~thyl~lkohol wird an der Luft ge- t rocknet . Die Anf&rbung ist richtig, wenn der proteinffeie Tell des Streifens hSch- stens sehwaeh rosa gef~rbt ist. Zur Analyse wird der Streifen in kleine genau gleiehe Teile zersehnitten, die get rennt mit je 5 ml 5%iger Sodal6sung extrahier t werden. Mit grfinem Fil ter kann dann der Farbwert , also die Konzentr~tion, co]orimetrisch bes t immt werden.

1 Wiener Z. inn. Med. Grenzgebiete 3,% 474 (1952). II . Med. Univ.-Klinik, Wien. 2 The Lancet, l l . Aug. 1951.

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Es wurden im Mittel 67,5% Albumin, 3,1~o el-Globulin, 4,9~ ~2-Globulin, 9,8~0 fi-Globulin und 14,7~ y-Globulin auf • 5~o, bezogen aul die gesamte Proteinfrak- tion, gefunden. Gleiche Ergebnisse wurden mit transparent gemaehten Streifen erzielt, y-Globulin wandert in Richtung auf die Kathode, was auf Elektroosmose und auf das Wandern des Puffers in gleieher l~ichtung zuriickgeffihrt wird.

A. B. ANDERSON 1 bestimmt den Sticksto/] in Protein/raktionen, die dutch Ele]c- trophorese auf Ffltrierpapier erhalten wurden, direkt ohne Anfarbung, indem er das Pherogramm bei 110 ~ C troeknet, dann in 5 mm Querstreifen schneider, diese Streifen einzeln in tiblicher Weise mit Sehwefelsaure und Selendioxyd behandelt und den entstandenen Ammoniakstickstoff mig NESSL~-Reagens eolorimetriert. Blindproben sind erforderlieh.

W. GR.ass~A~ und K. HA?c~IG ~ analysieren Serumproteine papierelet~trophore- tisch in folgender Weise: Ein Filtrierpapierstreffen 4 • cm (Whatman Nr. 1) wird zunaehst mit Veronal-NatriumaeetatpufferlSsung (29,43 g Veronal-Natrium, 19,43 g CH3COONa. 3I-I20 und 180 ml 0,1 n Salzsaure je 3 Liter) getrankt und durch kurzes Auflegen auf Filtrierpapier yon tiberschtissiger PufferlSsung befreit. An der als Querstreifen vorgesehenen Auftragsstelle der Probe wird tiber die ganze Breite des Papiers mit einem sehmalen Filtrierpapierstreifen starker abgetupft und der ganze Streifen unverztiglich auf einem Rahmen aufgespannt, der in die Elektrophoresekammer eingesetzt werden kann. Mittels Mikropipette werden dant~ 0,006 ml Serum (etwa 0,4 mg Protein) als 3,5 em langer Querstreifen m6gliehst gleichmagig ~ufgebraeht, ohne dal3 das Papier verletzt wird. Der Rahmen wird dann in eine vSllig verschlieBbare Kunststoffkammer eingesetzt, in der die Streifen- enden in zwei getrennte B~der tauehen k6nnen, die ihrerseits siphonartig durch eine mit Glaswo]le geftillte 0ffnung mit den eigentliehen Elektrodenrfiumen ver- bunden sind, in welche die Elektroden tauehen und aus denen die Elektrolyse- produkte in die Atmosphare entweiehen kSnnen, ohne in den Innenraum der Kam- mer zu gelangen. Die Kammer ist so bemessen, dab die Elektrophorese zweier Streifen ftir Serum in 14 Std, ftir Aminosauren in 3 Std bei 110 V (am Papier wirksame Spannung yon 80 V) und einem StromfluB yon etwa 1 mAmp je Streifen beendet ist. Zur Vermeidung yon Verdunstungsfehlern wird die Kammer auf einer Temperatur yon 8--12 ~ C gehalten. - - Nach der Elektrophorese werden die Streifen !/2 Std auf dem Rahmen an Luft getroeknet, dann frei hangend bei 100 ~ C (zur Koagulation der Proteine), anschlieBend wird 10 rain lang unter Bewegen in einer LSsung gefarbt, die aus einer gesattigten L6sung yon Amidoschwarz 10B (Bayer- Werke Leverkusen) in Methanol-Eisessig (9:1) besteht und eine fast 10faeh inten- sivere Anfarbung liefert als Bromphenolblau nach H. D. CI~EMEI~ und A. T~SEL:~VS 3. In farbstofffreiem Methanol-Eisessig wird nachgewaschen, indem alle I Std das Bad erneuert wird, bis kein Farbstoff mehr entzogen wird und die nielit mit Eiweil~ beladenen Teile des Papiers hSehsten ganz sehwaeh blau gefarb~ sind. Zur photo- metrisehen ~essung ~drd das troekene Pherogramm �89 Std in eine Misehung yon ~-Bromnaphthalin und Paraffin61 mit dem Breehungsindex 1,51 gelegt (eventuell im Vakuum zum blasenfreien Durehtranken des Papiers) und dann blasenfrei zwischen zwei 1 mm starke Glasplatten gelegt. Das nunmehr durchsichtig erschei- nende Papier wird millimeterweise tiber einen 1 mm breiten und 38 mm langen Lichtspalt gezogen, so dab die durch die verschiedene Anfarbung veranderte Licht-

Biochemic. J. 52 (Proe.) X (1952). Biochem. Lab., North Middlesex Hospital, ] ~ondon.

2 Hoppe-Seyler's Z. physiol. Chem. 290, 1 (1952). Forsch.stelle Eiweig, Leder, Max-Planck-Ges., Regensburg.

3 Bioehem. Z. 320, 273 (1950).

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294 Bericht : Allgemeine analytische Methoden usw.

durehl/~ssigkeit an einer gegenfiber befindlichen Photozelle gemessen werden kann. Die ermittelten Extinktionen werden gegen den Weg des Streifens aufgetragen, die Kurven werden planimetriert.

Sofern die Proben derart bemessen bleiben, dab Extinktionen fiber 0,7 nicht auftreten, betr/igt die mittlere Fehlergrenze, an 25 Seren in 78 Einzelmessungen bestimmt, ffir Albumin und ffir y-Globulin ~ 1,2~ ffir ~l-Globulin =t: 0,60/0, ffir ~ - und fl-Globulin ~: 0,70/0, entsprechend • 4,2, ~= 2,1 und ~ 2,5 #g. Eine kritische Betrachtung lehrt, dag Elektrophorese, Anf~rbung und Papierinhomogenit~ten die HMfte bis zu zwei Drittel der Fehlergrenze ausmachen.

Eiehkurven mit reinem Albumin bzw. Globulin ergabea lineare Proloortionalit/~t yon Extinktion und Menge bis zu 0,25 rag, darfiber hinaus ist die Verwendung yon Eichkurven geboten. Im Verg]eich zu Serumbestimmungen nach T~S~LI~S liegen die Ergebnisse bei y-Globulin in der Regel etwas hSher, bei fi-Globulin dagegen zu niedrig (was auf einen Gehalt an Lilooidkomponenten zurfiekgeftihrt werden kann). Albumin- und e-Globulingehalt stimmen gut fiberein.

Zur Unterscheidung yon Serumprotein, Serumglobulin und ACTH haben K. TAKEI)A, H. OTSVKA und T. KIMU~A ~ eine einfache Elektrophoreseapparatur benutzt, die sich an die Vorsehriften yon E. L. Dv~Ru~ 2 und H. D. C~EME~ U. A. TmELIVS a anlehnt. Ein Filtrierpapierstreifen (2 • 20 cm), der mit Barbiturs~urepufferl6sung (pH 8,2) getr/inkt ist, wird nach Auftragen der Probe zwischen 2 Glasplatten (10 • 15 cm) gelegt. Man liigt die freien Enden in getrennte TrSge tauchen und elektrolysiert (300--400 V).

%-, fl- und y-Globulin lassen sich auf diese Weise gut trennen, ul-Globulin wandert zusammen mit Albumin. Die Methode der Identifizierung der Flecken geht aus der Zusammenfassung nicht hervor ~.

Die Trennung von Zuckergemischen durch kombinierte Elektrophorese und Papier- chromatographic gelingt nach F. MICKEnL und F.-P. vA~ 9E KA•P 5 in folgender Weise: Das Zuckergemisch, z. B. ein Gemisch yon Cellobiose, l-Rhamnose, d-Man- nose und d-Glucose, wird in 0,0333 m Bors/~ure gel6st, die L6sung wird mit Natron- lauge auf den p~iWert 9,2 gebracht, bei dem noeh keine Epimerisierung der Zueker beobachtbar ist, und dann wird naeh G m t s s ~ A ~ und HA~mG ~ nach der Absink- methode auf Filtrierpapier im horizontalen elektrischen Feld die Elektrophorese so ~usgeffihrt, dab etwas fiber 20 Fraktionen ablaufen (Durchsatz 50--60 mg Gemiseh pro Tag). Die Fraktionen werden durch Wofatit 4 yore Natrium und durch Abdampfen mit absolutem Methanol yon der Borsiiure befreit and dann zur Prfifung auf Reinheit und zwecks Identifizierung in fiblicher Weise auf Whatman- Papier Nr. 4 mit Butanol-Pyridin-Wasser (3:1:1) 24 Std chromatographiert. Mit Anilinphthalat angef~rbt werden die Zucker dann leieht durch Vergleich an mit- laufenden Standardproben identifiziert. Die Vorschaltung .der Elektrophorese Ms Anreicherungsverfahren ist besonders deutlieh wirksam bei der Bestimmung yon d-Glucose neben Fructose im Inulin. Werden 500 mg Inulin 2 Tage bei 38 ~ C mit

1 j. pharmac. Soc. Japan 72, 1055 (1952) [Japanisch]. (Nach engl. Zus.fass. ref.) Res. Lab., Shionogi& Co., Ltd., Imafuku, Amagasaki, tIyogo.

J. Amer. chem. Soc. 72, 2943 (1950). Biochem. Z. 820, 273 (1950). Anm. d. Ref. : Man vgl. aueh das vorhergehende l%ferat W. GRASSMANN and

K. HA~NIO. 5 Angew. Chem. 64, 607 (1952). Organ.-chem. Inst., Univ. Mfinster. 6 Naturwissenschaften 37, 397 (1950); 88, 200 (1951).

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Bericht : Allgemeine analytisehe Methoden usw. 295

50 ml 0,1 n Salzs~ure behandelt, wird die Salzsaure dureh Anionaustauscher ent- fernt, die LSsung im Vakuum eingedampft und dann die Elektrophorese in Borat- pufferl6sung ausgeffihrt ~, so liefert die anschliel3ende papierchromatographische Untersuehung so eindeutige Ergebnisse, dag aus der Fleekengr6ge der Glucose in den verschiedenen Fraktionen ein Glucosegehalt des Inulins yon 5% berechnet werden kann. K. C~VSE.

]]in interessantes Ger~it zur Ermittlung der %ormalit~it yon TiterlSsungen aus ihrer Leitf~ihigkeit haben 1%. H. MiJ~LLE~ und A. M. VOGEL 2 konstruiert und an Kaliumchlorid- und KaliumdichromatlSsungen geprfift. Es arbeitet unabh~ngig yon der Temperatur und gestattet die Ablesung einer Normalit~t zwischen 0,09 und 0,11 bei Temperaturen yon 18--33 ~ C direkt an einer Linearskala mit einer Genauigkeit yon 1,6 Promille. Das Ger~t stellt eine WnEATsTo~sche Brfiekenschaltung dar, die in einem Zweig die MeBzelle, im zweiten einen auf die Leitf~higkeit der L5sung ab- stimmbaren Widerstand enth~lt, der aus einem Thermistor (Typ 25 A der Western Electric Co.) in t~eihe mit einem Festwiderstand besteht, und die beide durch einen zweiten Festwiderstand iiberbrfickt sin& Sind die Temperaturabh~ngigkeiten der Widerst~nde der LSsungen bekannt (sic wurden ftir KaliumchloridlSsung zu

R r ~ R~91,16(1 @ 0,00075266- e2415,1~

und ftir Kaliumdichromatl6sung zu

Rz = R.291,16(1 -~- 0,00066346 - e242s,la/z)/3,7767

bestimmt) und wird die Abhangigkeit des Thermistorwiderstands yon der Tempe- ratur ber/icksichtigt, die

log R o ~- 0,02 = - - 5,55526 + 1654,795/T mit R o = 336,10 t? fiir 297,11 ~ K

betri~gt, so kSnnen die Festwiderst~nde entspreehend der erforderliehen Tempe- raturkompensation bereehnet und ffir jeden Elektrolyten eingestellt werden.

Die aus Poly~thylen gefertigte MeBzelle enth~lt auch den Thermistor, so dab dieser stets die Tempera~ur der LSsung annimmt. Die Zulei~ungen sind sorgfi~ltig abgeschirmt, als Nullanzeiger dient die yon R. L. G~mMAx und G. F. K I ~ r ~ r ~ angegebene Sehaltung. Im einzelnen mug auf die Originalarbeit verwiesen werden.

K. C~VSE.

Die Grundlagen der potentiometrischen rH-)Iessung bespricht V. KO~D~TZ~ ~ in einem eingehenden Sammelreierat. Unter Angabe yon 20 Literaturstellen werden das Wesen der Oxydoreduktion, die Oxydations-l~eduktionspotentiale, der rH-~ert , die Voraussetzung ftir praktische Messungen yon l~edoxsystemen, der Au~bau yon rH-Megketten, das Elektrodenmaterial der MeBelektrode, die Behandlung der MeB- elektroden, der EinfluB des Sauerstoffs und seine Entfernnng, die Bezugselektrode und die Potentialbestimmung besproehen. H. I ~ r ~ c x ~ .

(Jber die Empfindlichkeit yon anal!tischen Reaktionen und die Spezifit~t neuer organischer Reagenzien berichtet J. GILLIS 5 unter Zusammenfassung frfiherer

1 Fructose wandert schneller als Glucose, entgegen den Angaben yon CONSD~N u. STA~'IER, Nature (London) 169, 783 (1952).

Analyt. Chemistry 24, 1590 (1952). Washington Square College Arts Sciences, New York Univ., New York.

3 Ind. Engng. Chem., anal. Edit. 7, 319 (1935). 4 Arch. Pharmaz. Bet. dtsch, pharmaz. Ges. 286, 43 (1953).

Anal. chim. Acta (Amsterdam) S, 97 (1953). Univ. Gent (Belgien).