Устройство для элетрофореза коллоидных систем

Устройство для элетрофореза коллоидных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.,, О П И С А H" И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (11) 487476

Сыз Совстскик

Социалистических

Республик (б1) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 27.03.72 (21) 1762202!23-26 (23) Приоритет — (32) 30.03.71 (31) 7111180 (33) Франция

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 23.12.75 (51) Ч. Кл. В Ol k 5, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53} УДК 537.363 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Ги Бура (Франция) Иностранная фирма

«Рон-Пуленк С. А.» (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА

КОЛЛОИДИЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к устройствам, применяемым для электрофореза коллоидных систем.

Известно устройство для электрофореза коллоидных систем, включающее катодную и анодную электродные камеры, заполненные электролитом, и расположенные между ними промежуточные камеры, заполненные соответственно буферным и обрабатываемым растворами. Все камеры — электродные, две буферные и камера для обрабатываемого раствора — устройства разделены между собой полупроницаемыми мембранами. Электролит, буферный раствор и обрабатываемый раствор циркулируют через соответствующие электродные и промежуточные |камеры. ,Недостатком известного устройства является невозможность проведения электрофореза коллоидных систем без изменения ионного состава обрабатываемого раствора.

С целью устранения указанного недостатка предлагаемое устройство выполнено с четырьмя промежуточными камерами, две крайние из которых отделены от катодной и анодной электродных камер ионообменными мембранами — анионообменной и катионообменной соответственно.

Предлагаемое устройство позволяет поддерживать, по крайней мере, в одной из камер такое значение рН, которое максимально соответствует подвижности соед|шенпя, выделяемого из обрабатываемого раствора, в то время как значение рН в других камерах не изменяется или обеспечивает перенос в обратном направлении другого продукта.

Такие условия необходимы, например, когда в анодную электродную камеру устройства вводят кровь, которая должна возвратиться к донору с наименьшими изменениями, в частности без изменения значения рН. В результате электрофореза в катодной электродной камере будут концентрироваться, кроме катионов, менее подвижные анпоны, в частности глобулины.

15 Повышая значение рН в катодной электродной камере, можно увеличить разность в подвижности между различными глобулинами и получить на выходе из катодной электродной камеры раствор гамма-глобулинов, в котором отсутствуют альфа- и бета-глобулины, а на выходе из анодной электродной камеры — реинъскционную кровь.

B качестве электролита в электродных камерах используют раствор едкого натра — это позволяет применять электроды из нержавеющей стали вместо платиновых. Кроме того, при электрофорезе крови, нейтрализация едкого натра соляной кислотой в буферном растворе не приводит к образованию мешающих ионов.

Различие значений рН в крайних промежуточных камерах с буферным раствором, примы кающих к электродным камерам, может быть обеспечено за счет питания каждой камеры своим собственным буферным электролитом, значение рН и буферная способность которого выбираются заранее, но это требует наличия двух установок для питания каждой камеры.

Предпочтительно использовать буферные электролиты, имеющие одинаковые значения рН и буферную способность, и осуществлять их циркуляцию через соответствующие камеры со скоростями, обеспечивающими установление оптимального значения рН, по крайней мере в одном из отсеков под действием переноса ионов. В этом случае можно использовать общий источник буферного электролита и делить его на два потока, каждый из которых питает соответствующую камеру. Эти потоки затем соединяют и возвращают,в цикл после корректировки их состава.

В случае, когда в качестве электролита используют раствор едкого патра, катионообменная мембрана со стороны анода позво+ ляет прохождение ионов !Ua, а аниопообменная мембрана со стороны катода позволяет прохождение ионов ОН .

В процессе электрофореза требуется корректировать электролит добавлением едкого патра, а в буферном электролите нейтрализовать едкий натр эквивалентным количеством соляной кислоты (в случае, если обрабатываемый раствор содержит или может содержать хлориды). Кроме того, катионообменная мембрана препятствует ионам хлорида образовывать хлор на аноде — вещество вредное как для стального анода, так и для большинства обрабатываемых растворов.

Если в качестве электролита используют раствор кислоты, то выбирают, как правило, кислородсодержащую ки слоту, например серную. Если наличие ионов этой кислоты является нежелательным для обрабатываемого раствора, то можно питать анодную камеру такой кислородсодержащей кислотой, а катодную камеру — другой кислотой, например соляной.

Устройство может быть выполнено в виде концентрических кольцевых элементов или плоских Hàëî>êåHHûõ друг на друга элементов..В последнем случае высота отсеков выше их ш ири ы, как правило, в отношении

3: 1 — 5: 1. Ширина отсеков небольшая менее 10 мм и может быть 1 — 4 мм.

Несколько ячеек могут быть сгруппированы в батареи (последовательно, параллельно или параллельно- последовательно) .

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема сборки одной из симметричных поло вин устройства.

Устройство имеет корпус 1, разделенный на камеры: анодную электродную камеру 2 г !

О

1Ь

25 зо

55 во с анодом 8, промежуточную буферную камеру 4, электрофорезный анодный отсек 5 и электрофорезный катодный отсек 6, промежуточную буферную камеру 7 и катодную электродную камеру 8 с катодом 9. Камеры разделены мембранами: катионообменной мембраной 10, полупроницаемой мембраной

11, через которую могут проходить ионы и молекулы с молекулярным весом менее 500, микропористой мемораной 12, через которую могут проходить извлекаемые компоненты, полупронпцазмой мембраной 18, аналогичной

-.. сморане 11, и апнонообменной мембраной 14.

Все камеры имеют противоположно расположенные отверстия для циркуляции растворов — в аподной электродной камере 2— отверстия 15 и 16, в промежуточной буферной камере 4 — отверстия 17 и 18, в электрофорезном анод!ом отсеке 5 — отверстия 19 и

20, в электрсфорезпом катодном отсеке — отверстие 21, в промежуточной буферной камере 7 — отверстия 22 и 28, в катодной электродной камере 8 — отверстия 24 и 25.

Обрабатываемый раствор вводят в анодный электрофорезный отсек 5 через отверстие

19. Раствор фильтруегся через микропористую мембрану 12. Устанавливая разность гидростатического давления, по обеим сторонам мембраны 12 пропускают часть жидкости и ее фильтрующиеся компоненты через катодный электрофорезный отсек 6. Фильтрусмые и нефильтруемые фракции обрабатываемого раствора выходят соответственно через отверстия 20 и 21.

Электролит в электродные камеры 2 и 8 подают соответственно через отверстия 15 и

24 и отводят вместе с электролизными газами через отверстия 16 и 25. Оба потока электролита сооднняются в резервуарах 26 и ,возвращаются в цикл насосом 27. В резервуар

26 вводят реактив для корректировки электролита по трубопроводу 28.

Буфернып раствор аводят .в камеры 4 и 7 соответственно через отверстия 17 и 22 и отводят через отверстия 18 и 23. Оба потока буферного раствора соединяются в резервуаре

29 и возвращаются в цикл насосом 80.

Расход электролита в камерах 4 и 7 регулируют соответственно вентилями 81 и 82 и измеряют расходомерами 33 и 84. Теплообменник 35 погружают в резервуар 29 и через управляемый термостат 86 регулируют температуру в ячейке. В резервуар 29 может вводиться реактив для поддержания необходимого значения рН по трубопроводу 37 контролируемым прибором 88.

Электроды 3 и 9 подсоединяют к генератору постоянного тока.

Ниже приведен пример сборки устройства. Камеры 6 — 8 (см. фиг. 2) соответствуют катодной половине устройства. Другая анодная половина расположена симметрично плоскости микропористой мембраны 12. Ячейка образована путем укладки мембран 12 — 14 и промежуточных плоских рамок 39 — 41 меж487476

5ду двумя жесткими пластинами 42, стягиваемых с помощью нарезных штырей, пропущенных в отверстия 48.

Для образования камер промежуточные рамки 89 41 выдалбливаются в центре. Мембраны и рамки имеют отверстия 44, при совмещении которых образуется распределительный канал для прохождения раствора между различными камерами.

Р ам к и 39 — 41 изготовляются из любого изолирующего материала и могут соприкасаться с любыми жидкостями. Например при обработке крови они могут быть выполнены и покрыты фторсодержащими полимерами или силиконовыми эластомерами.

Каждый из электродов может быть образован из решетки из нержавеющей стали, к которым подходят питающие провода 4о по толщине прокладки. В других камерах размещены решетки, образованные из двух слоев термоизоляционных проводов, покрытых полиэтиленом или другим пластическим материалом, а в случае необходимости — силиконирова нные. Они служат для удержания мембран и для более равномерного распредепения потоков раствора в каждой камере за счет турбулпзацпп потока.

Предмет изобретения

Устройство для электрофореза коллоидных систем, включающее катодную и анодную электродные камеры, заполненные электролитом, и расположенные между ними проме10 жуточные камеры, разделенные между собой полупроницаемыми мембранами и заполненные буферным раствором и обрабатываемым раствором, автономные циркуляционные контуры для электролита, буферного раствора и обрабатываемого раствора, циркулирующих через соответствующие электродные и промежуточные камеры, отличающееся тем, что, с целью проведения электрофореза без изменения ионного состава обрабатываемого раствора, устройство выполнено с четырьмя промежуточнымп камерами, две крайние пз коTopbIx отделены от катодной и анодной электродных камер понообменными мембранами— анионообменной и катионообменной соответ25 ственно.

22 оиг 2

Корректор И. Симкина

Редактор В. Другова

Заказ 1148/1707 Изд. ¹ 10 Тираж 782

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

По писное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Составитель Ф. Львович

Текред Е. Подурушина

/AC