55. Хроматография. Биологияда және медицинада қолданылуы.

Хромотаграфия сорбци мен десорбци процестериниң коп рет қайталануына негізделген динамикалық талдау әдіс медициналық биологиялық зерттеулер мен клиникалық практикаларда көп қолданылады.Бирнеше минут ишинде хромотография әдісі бойынша улы ұшқыш заттардың, есірткінің, ішімдіктің қандағы мөлшерине анализ жасауга болады. Диагностика саласында хромотографияәдісінің қажеттиги күннен күнге осуде.

ӘДІСТЕРІ

Хромотография заттарды бөлу, анализдеу және физикалық-химиялық зерттеудің ең тиімді әдісі. Бұл әдістің негізінде заттардың адсорбциялық және басқа да қасиеттеоі жатыр, соған байланысты олар қатты сорбент және оның бойымен өтетин сұйықтың арасында әртурли таралады.

Хромотография әдісінің кез келген түрін бир жылжығыш, ал екинши жылжымайтын фазалар аралыгында заттар коспасын болудың физикалық химиялық әдістері ретінде қарастыруға болды.

Жылжымайтын фаза қатты инертти бетке бекітилген , беттик активти қатты дене немеме сұйық болады. Жылжығыш фаза немесе Элюент жылжымайтын фаза қабаты арқылы өтетин газ немесе сұйықтық болады.

Әдісті 1903 жылы орыс ботанигі М С Цвет ашты, ол өсімдік жапырақтарының пигменттерин болуде хромотография адисин қолданды. Цветтің ашқан жаңалығын ағылшын ғылымының бірі былай бағалад; “ адам өмірі мен бүкіл тірі тіршілікке қызмет жасайтын, химиялық талдаудың жаңа әдісін ұсынды”.

Қазирги кезде хромотография әдісінің негізгі үш түрі бар:

Фронталды хромоография-бөлінетін қоспаны сұйық немесегазды күйде адсорбент қабаты арқылы үздіесіз өткізу;

Элюентті хромотография – элюентті адсорбент арқылы бөлінетін қоспадан кейін енгізу;

Ығыстырғыш хромотография-элюентте ығыстырңыш бар, яғни ода зерттелетін қоспадағы компоненттерден адсорбциялық қабілеті жоғары қосылыстың болуы;

Хромотография әдісін бөлу процестерінің механизмі бойынша бірнеше түрге бөлінеді,

Адсорбциялы хромотография процесінде бөлу қоспадағы компоненттердің қатты адсорбентке ынтықтылығына немесе адсорбциялық қабілетіне негізделген.

Жылжымайтын фаза ретінде ұнтақталған заттар-алюминий осиді, силикагель, крахмал, цеолиттер, активтелген көмір және т.б қолданылады.Жылжығыш фаза қызметін сұйық немесе газ атқарады.

Таралу хромотографиясы заттың екі сұйық немесе сұйық және газды жылжымайтын фазалар аралықтарында ерігіштіктеріне байланысты әртүрлі таралуына негізделген. Сұйықтық хроматография әдісінде жылжымайтын фаза пленка немесе қабат аралығында өтеді.

Ион алмасу хроматографиясы ерітіндідегі иондардың қайта алмасуына негізделген.

Гель-хроматографиясы арқылы қоспадағы заттарды бөлгенде жылжымайтын фазалардың қызметін аз активтелген кеуектері бар материалдар атқарады, олар зат молекуласының белгілі бір формасы мен өлшемдерін ұстап тұрады.

Сонымен қатар аффинді немесе биотаңдамалы хроматография әдістерінде ерекше орын алады. Әдістің негізгі жоғары молекулалық және басқада биологиялық активті қосылыстардың, кез-келген қоспадан “өзінің ” қатаң анықталатын затын “білу” және олармен әрекеттесу болып табылады.

Мысалға фермент өзінің субстратын “біледі”, антиген денесін “біледі”, гормон- “өзінің” рецепторын және т.б

Хроматография әдісі жүргізу техникасы бойынша бағаналы, түтікшелі, қағазды және жұқа қабатты деп жіктеледі. Сонымен қатар бөліну процесі жүретін фазалардың сипатына орай газды және сұйықты хроматографияға бөлінеді.

Хроматографиялық анализдің міндеттері:

1. Бір сынамадан бірнеше компоненттерді анықтау;

2. Басқа әдістерге кедергі жасайтын қоспаларды бөліп тастау;

3. Күрделі қоспадағы іздерді одан әрі анализдеу үшін концетрлеу;

4. Қоршаған ортадағы компоненттердің химиялық айналуы мысалы бойынша арнайы мәлелерді шешу

Газ-сұйық және жұқа қабат арасында өтетін хроматография әдістері органикалық қосылыстарға анализ жасауда және ғылымның көптеген салаларында қолданылады.

Жұқа қабатта өтетін хроматография әдісі күрделі құралды талап етпейтін және кез-келген жағдайда жүргізуге болатын тағам өнімдерін, биоматералдарды, биосферадағы заттарды талдауға және бөлуге арналған қарапайым әдістердің бірі. Бұл әдістің сезгіштігі мен таңдамалылығы жоғары.

Жылжымайтын фазаның табиғатына орай адсорбциялы, таралу және аффинді деп бөлінеді.

Бұл процестің бұл варианты компоненттер қоспасының жылжымайтын фазаға – сорбентке байланыстырылғанда, нәтижесінде капиллиярлық күші әсерінен жылжығыш фазалардың ығысуы жүреді.

Газ-сұйықтың хроматография – ыдырамай буланатын түрлі заттар қоспасын бөлудің әмбебап әдісі.

Липидтерді, май қышқылдарын зерттеуде газ-сұйықтың хроматографиясы (ГСХ) әдісінің маңызы зор, осы уақытқа дейін оған тең келер әдіс жоқ.

1952 жылы Джеймс және Мартин карбон қышқылдарын анықтау үшін ГСХ әдісімен алғаш рет талдау жасады. Бұл әдістің медицинада қолданылуына мұрындық болған микрожасушалар карбон қышқылдарын түзеді, яғни бұл қышқылдар микроорганизмдерді анықтауға болады.

Екңншң дүние жүзілік соғыста әрбір жиырма жаралының бірі іріңді-септикалық қатерлерлен зиян шеккен, олар газды гангренаны тудыратын –анаэробиотикалық бацилладан туындаған. Қазіргі уақытта ондай жаралардан айығу 100% өзінің нәтижелерін беруде, іріңді болатын карбон қышқылдарын анықтау, диагнозды тез арада қоюға мүмкіндік береді.

Қандағы липидтер құрамын анықтау бүгінгі таңда көптеген аурулардың, ол атеросклероз ауруы одан әрі жүрек ауруына, бастағы қан айналымның бұзылуын алдын алу үшін өте қажет.

Практикалық медицинада липидтер метоболизмінің бұзылу диагностикасын анықтау үшін қарапайым әдістер шығарылған.

Дәрігерлер күнделікті практикасында аурулардағы холестериннің, үшглициридтің, липопротеидтердің мөлшерін зерттеуде кеңінен қолданады. Ал оларды зерттеуде эталон-әдісгазды хромотография қолданылады. Жасушалардың энергетикалық қамтамасыз етілуі үш карбон қышқылы циклі деп аталатын-Кребс циклі бойынша атқарылады.

Газды хроматография стероидтардың спектрлерінің клиникалық мағынасын сандық бағалауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар катехоламиндер деп аталатын адреналин және норадреналин және олардың жақын қосылыстарын, андестерон және кортизондарды анықтау әдістерін өңдеп шығады.

Газды хроматография әдісімен полимер материалдарының қасиетін ауадағы газдардың мөлшерін, хлор, азот және фосфор бар пестицидтердің құрамын тағам өнімдерінің сапасын анықтайды. Бұл әдістің тағы бір артықшылығы бір үлгіден бірнеше жүздеген компоненттерді анықтауға болатындығы. Адам ағзасындағы метаболиттер хроматографиясы көптеген медициналық хабарлар береді – соңғы рет қандай дәрі немесе тағамды қабылдады, оның ауруы қалай пайда болды және т.б

Хроматографиялық колонкаға жоғары қысымда берілетін, элюент қызметін сұйық фаза атқаратын жоғары тиімді сұйықтың хроматографиясының басқа құралдық хроматография әдістерімен салыстырғанда маңызы зор. Бұл әдіс бойынша ұшпайтын биоүлгіліер-ұлпалар, нуклеотидтер, түрлі дәрілік заттар анықталады.