Устройство для элетрофореза коллоидных систем

., =( .щ . О П И С АКИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯК ПА т ЕНСУ(и)487476 Сыз Совстскик Социалистических республик(23) Приорит (31) 7111180 Государственный квинт ранци овета Министров ССС о донам изобретений 53) УДК 537.363о убликовано 05.10.7 юллет и открытии ата опубликования описания 23,7 72) Автор изобретения Иностранец Ги Бура(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОфОРЕЗ КОЛЛОИДИЫХ СИСТЕМ2 к устроиствам, еза коллоидных днои из ка1 аксималь Изобретение относитсяприменяемым для электрофорсистем,Известно устройство для электрофореза коллоидных систем, включающее катодную и анодную электродные камеры, заполненные электролитом, и расположенные меясду 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 омер такое значение рН, которое хо соответствует подвижности соедшенпя, 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 1 О 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 разлпчнымп глобулинами и получить на выходе из катодной электродной камеры раствор гамма-глобултшов, в 20 котором отсутствуют альфа- и бета-глобулины, а на выходе из анодной электродной камеры - реинъекционную кровь.В качестве электролита в электродных камерах используют раствор едкого натра - это 25 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,65 Различие значений рН в крайних промежуточных камерах с буферным раствором, нрюыкающих 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, катиоцообменцая мембрана со стороны анода позво+ляет прохождение ионов Ма, а ациопообмецная мембрана со стороны катода позволяет прохождение ионов ОН.В процессе электрофореза требуется корректировать электролит добавлением едкого патра, а в буферном электролите нейтрализовать едкий цатр эквивалентным количеством соляной кислоты (в случае, если обрабатываемый раствор содержит или может содержать хлориды). Кроме того, катиоцообмеццая мембрана препятствует иоцам 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 кислоту, например серную. Если наличие ионов этой кислоты является нежелательным для обрабатываемого раствора, то можно питать ацодцую камеру такой кислородсодержащей кислотой, а катодцую камеру - другой кислотой, например соляной.Устройство может быть выполнено в виде концентрических кольцевых элементов или плоских наложенных друг на друга элементов. В последнем случае высота отсеков выше их ширицы, как правило, в отношении 3: 1 - 5: 1. Ширина отсеков небольшая менее 10 ил и может быть 1 - 4 люм,Несколько ячеек могут быть сгруппированы в багареи (последовательно, параллельно или параллельно-последовательно).На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема сборки одной из симметричных половиц устройства.Устройство имеет корпус 1, разделенный ца камеры: анодцую электродную камеру 2 г о 16 яо 25 зо 35 40 45 50 55 6 О с анодом 3, промежуточную буферную камеру 4, электрофорезцый анодцый отсек 5 и электрофорезцый катодцый отсек 6, промежуточную буферную камеру 7 и катодную электродную камеру 8 с катодом 9. Камеры разделены мембранами: катионообмеццой мембраной 10, полупроцицаемой мембраной 11, через которую могут проходить ионы и молекулы с молекулярным весом менее 500, микропористой меморацой 12, через которую могут проходить извлекаемые компоненты, полупроцццазмой мембраной 13, аналогичной мсмораце 11, и ацнонообменной мембраной 14.Все камеры имеют противоположно расположенные отверстия для циркуляции растворов - в ацодцой электродной камере 2 - отверстия 15 и 16, в промежуточной буферной камере 4 - отверстия 17 и 18, в электрофорезцом ацодом отсеке 5 - отверстия 19 и 20, в электрсфорезцом катодном отсеке - отверстие 21, в промежуточной буферной камере 7 - отверстия 22 и 23, 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 фильтруопнеся компоненты через катодцый электрофорезный отсек б. 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 электролизцыми газами через отверстия 16 и 25. Оба потока электролита соодцняются в резервуарах 26 и ,возвращаются в цикл насосом 27. В резервуар 26 вводят реактив для корректировки электролита по трубопроводу 28.Буферцыц расгвор взодят 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 30,Расход электролита в камерах 4 и 7 регулируют соответственно вентилями 31 и 32 и измеряют расходомерами ЗЗ и 34. Теплообменник 35 погружают в резервуар 29 и через управляемый термостат Зб регулируют температуру в ячейке, В резервуар 29 может вводиться реактив для поддержания необходимого значения рН по трубопроводу 37 контролируемым прибором 38.Электроды 3 и 9 подсоединяют к генератору постоянного тока.Ниже приведен пример сборки устройства. Камеры 6 - 8 (см. фиг. 2) соответствуют катодцой половине устройства. Другая анодная половина расположена симметрично плоскости мцкропористой мембраны 12. Ячейка образована путем укладки мембран 12 - 14 и промежуточных плоских рамок 39 - 41 меж 487476ду двумя жесткими пластинами 42, стягиваемых с помощью нарезных штырей, пропущенных в отверстия 43.Для образования камер промежуточные рамки 39 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 45 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 засчет турбулнзацпн потока.Предмет изобретенияУстройство для электрофореза коллоидных систем, включающее катодную и анодную электродные камеры, заполненные электролитом, и расположешые между ш 1 ми проме жуточные камеры, разделенные между собойполупроницаемыми мембранами и заполненные буферным раствором и обрабатываемым раствором, автономные циркуляционные контуры для электролита, буферного раствора и 15 обрабатываемого раствора, циркулирующихчерез соответствующие электродные и промежуточные камеры, отличающееся тем, что, с целью проведения электрофореза без изменения ионного состава обрабатываемого рас О твора, устройство выполнено с четырьмя промежуточнымп камерами, две крайние пз которых отделены от катодной и анодной электродных камер понообменными мембранами - анионообменной и катионообменной соответ ственно.Друг едак Составитель ф. Львович Техред Е, Подурушина Корректор И. СимкИзд. М 10 ПИ Государственного коми по делам изобрет Москва, Ж-З 5, Рауш