Химия белка. Структура, свойства, методы исследования - Шендрик А.Н. 2022

Методы экспериментального исследования структуры белков
Методы определения молекулярной массы белков
Определение молекулярной массы по осмотическому давлению

Зависимость между ММ и осмотическим давлением предельно разбавленного раствора определяется уравнением Вант-Гоффа:

Image

где сБ - весовая концентрация растворенного вещества в г/л, П - осмотическое давление, R, T - универсальная газовая постоянная и абсолютная температура соответственно.

Уравнение Вант-Гоффа справедливо только для идеальных растворов (очень разбавленных в пределе бесконечно разбавленных). В эксперименте, поэтому, измеряют величину осмотического давления при различных концентрациях белка в растворе. Полученные данные наносят на график и экстраполяцией к нулевой концентрации белка находят его ММ.

В принципе, процедура определения ММ по осмотическому давлению проста и имеет под собой строгое теоретическое обоснование. При практической же реализации часто встречаются значительные затруднения. Прежде всего необходимо добиться, чтобы раствор белка не содержал низкомолекулярных примесей, способных проникать через полупроницаемую мембрану. Диффузия этих примесей через мембрану понизит величину измеряемого осмотического давления за счет появления дополнительного (противоположно направленного со стороны растворителя) осмотического давления. Кроме того, многих осложнений при определении ММ по осмотическому давлению можно избежать, если проводить измерения в изоэлектрической точке.

Для измерения величины осмотического давления можно воспользоваться изображенной на рисунке очень простой установкой Пфеффера. Осмотическое давление со стороны находящегося в трубке раствора создается за счет проникающего через полупроницаемую мембрану растворителя и равно высоте столбика (h).

Image