Физико-химические методы исследований в биологии и экологии

Аффинная  или биоспецифическая хроматография.

Особое  место в жидкостной хроматографии  занимает так называемая аффинная, или биоспецифическая, хроматография (от англ. affinity-сродство). Аффинная хроматография  основана на исключительной способности  биологически активных веществ связывать специфически и обратимо другие вещества.  Научные основы метода заложены в 1951 году в США, хотя первые экспериментальные указания на большие потенциальные возможности аффинной хроматографии были получены еще в 1910 году Штаркенштейном, использовавшим крахмал для выделения амилазы.  В основе аффинной хроматографии лежит уникальное свойство биологически активных соединений узнавать строго определенные вещества,  в процессе которого реализуется так называемый принцип молекулярного распознавания. Фермент узнает свой субстрат, антиген-антитело, гормон-рецептор.

Газовая хроматография

Газовая хроматография -  универсальный метод разделения смесей разнообразных веществ,  испаряющихся без разложения. Подвижной фазой в газовой хроматографии является газ или пар. В зависимости от состояния неподвижной фазы газовая хроматография подразделяется на газо-адсорбционную, когда неподвижной фазой является твердый адсорбент, и газо-жидкостную,  когда неподвижной фазой является жидкость,  а точнее пленка жидкости на поверхности частиц твердого сорбента. Принцип разделения -  неодинаковое сродство органических веществ к летучей подвижной фазе и стационарной фазе в колонке. В первом случае происходит непрерывное распределение компонентов смеси между движущейся газовой фазой,  называемой газом- носителем,  и твердым адсорбентом,  обусловленное чередованием процессов сорбции и десорбции.  Чем хуже вещество сорбируется,  тем раньше оно выходит из колонки. Во втором случае происходит чередование растворения компонента в пленке жидкой фазы,  нанесенной на твердый носитель,  с обратным выделением в газовую фазу, т.е. в поток газа-носителя. Газовая хроматография находит применение в нефтяной, металлургической,  химической,  фармацевтической,  пищевой и других отраслях промышленности.  С повышением экологических требований к среде обитания, продуктам, лекарствам резко возросла роль газовой хроматографии как аналитического метода анализа. Так, этот метод широко ис- пользуется в настоящее время в анализе органических суперэкотоксикантов. Как отмечалось выше,  с помощью метода газовой хроматографии определяют хлор-,  азот-  и фосфорорганические пестициды,  полихлорированные и полибромированные бифенилы,  нитроароматические соединения и многие другие вещества. Метод хромато-масс-спектрометрии позволяет определять поли- хлорированные дибензо-п-диоксины, полихлорированные дибензофура- ны,  полихлорированные бифенилы и многие другие высокотоксичные ксенобиотики в природных объектах и биопробах. Кроме того,  газовая хроматография используется во многих областях медицины, в гигиене и экологии для определения содержания вредных примесей в воздухе, во- де и пищевых продуктах. Этот метод используют также в токсикологии и судебной медицине для диагностики отравлений техническими жидкостями  (хлорпроизводными углеводородами,  алкоголем и его суррогатами), в фармакологии и фармации для контроля качества препаратов, исследования метаболизма лекарственных средств.