การทดลองที่ 7 เจลฟ...

14
6 การทดลองที7 เจลฟลเตรชันและไดอะไลซิส .ชัยวัฒน วามวรรัตน 1. เจลฟลเตรชัน (Gel filtration) เปนเทคนิคโครมาโทกราฟอีกหลักการหนึ่ง ซึ่งแยกสารตางๆออกจากกันตามขนาดโมเลกุล เมื่อ นําไปผานคอลัมนบรรจุเจล วิธีการนี้เรียกไดวาเปน size exclusion chromatography หรือ molecular sieve chromatography เจลที่ใชผลิตขึ้นจากพอลิเมอรที่เปนเดกซแทรน (dextran) หรืออะกาโรส (agarose) หรือ พอลิอะคริลาไมด (polyacrylamide) ซึ่งมีชื่อการคาตางๆ กันดังตารางที1 ตารางที1 ตัวอยางเจลชนิดตางๆ ชื่อการคา ชนิดของโพลิเมอร ขนาดโมเลกุลที่แยกได (ดาลตัน) Sephadex G-10 Dextran 0 700 Sephadex G-25 Dextran 1,000 5,000 Sephadex G-50 Dextran 1,500 30,000 Sephadex G-100 Dextran 4,000 150,000 Sephadex G-250 Dextran 5,000 600,000 Bio-gel P-2 Polyacrylamide 100 1,800 Bio-gel P-5 Polyacrylamide 1,000 6,000 Bio-gel P-10 Polyacrylamide 1,500 20,000 Bio-gel P-30 Polyacrylamide 2,500 40,000 Bio-gel P-100 Polyacrylamide 5,000 100,000 Bio-gel P-300 Polyacrylamide 6,000 400,000 Sepharose 6 B Agarose 10,000 4,000,000 Sepharose 4 B Agarose 60,000 20,000,000 Sepharose 2 B Agarose 70,000 40,000,000 พอลิเมอรเหลานี้ถูกเชื่อมเขาดวยกันเปนโครงขายสามมิติอนุภาคเม็ดเล็กๆ ที่มีสมบัติพองตัวไดในน้ําแตไม ละลายน้ํา ภายนอกมีรูพรุนที่ยอมใหน้ําหรือสารโมเลกุลขนาดเล็กกวารูพรุนผานเขาไปในเม็ดเจลได สาร โมเลกุลขนาดใหญกวารูพรุนผานเขาภายในเม็ดเจลไมได จึงถูกชะออกมาตามชองวางระหวางเม็ดเจล เม็ด เจลแตละชนิดมีขนาดรูพรุนที่แตกตางกัน ดังนั้นในการแยกสารโมเลกุลขนาดตางๆ กัน จะตองเลือกชนิด ของเม็ดเจลที่มีขนาดรูพรุนเหมาะสมที่สามารถแยกสารแตละชนิดออกมาไดอยางชัดเจน ชวงขนาดโมเลกุลทีแยกไดของเม็ดเจลแตละชนิดสรุปไวในตารางที1

Upload: others

Post on 26-Jun-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

106

การทดลองที่ 7 เจลฟลเตรชันและไดอะไลซิส

อ.ชัยวัฒน วามวรรัตน 1. เจลฟลเตรชัน (Gel filtration)

เปนเทคนิคโครมาโทกราฟอีกหลักการหนึ่ง ซึ่งแยกสารตางๆออกจากกันตามขนาดโมเลกุล เมื่อ

นําไปผานคอลัมนบรรจุเจล วิธีการนี้เรียกไดวาเปน size exclusion chromatography หรือ molecular sieve chromatography เจลที่ใชผลิตขึ้นจากพอลิเมอรที่เปนเดกซแทรน (dextran) หรืออะกาโรส

(agarose) หรือ พอลิอะคริลาไมด (polyacrylamide) ซึ่งมีช่ือการคาตางๆ กันดงัตารางที่ 1 ตารางที่ 1 ตัวอยางเจลชนิดตางๆ

ช่ือการคา ชนิดของโพลิเมอร ขนาดโมเลกลุที่แยกได

(ดาลตัน)

Sephadex G-10 Dextran 0 – 700

Sephadex G-25 Dextran 1,000 – 5,000

Sephadex G-50 Dextran 1,500 – 30,000

Sephadex G-100 Dextran 4,000 – 150,000

Sephadex G-250 Dextran 5,000 – 600,000

Bio-gel P-2 Polyacrylamide 100 – 1,800

Bio-gel P-5 Polyacrylamide 1,000 – 6,000

Bio-gel P-10 Polyacrylamide 1,500 – 20,000

Bio-gel P-30 Polyacrylamide 2,500 – 40,000

Bio-gel P-100 Polyacrylamide 5,000 – 100,000

Bio-gel P-300 Polyacrylamide 6,000 – 400,000

Sepharose 6 B Agarose 10,000 – 4,000,000

Sepharose 4 B Agarose 60,000 – 20,000,000

Sepharose 2 B Agarose 70,000 – 40,000,000

พอลิเมอรเหลานี้ถูกเช่ือมเขาดวยกันเปนโครงขายสามมิติอนภุาคเม็ดเล็กๆ ที่มีสมบัติพองตัวไดในน้าํแตไม

ละลายน้ํา ภายนอกมีรูพรุนที่ยอมใหน้ําหรือสารโมเลกุลขนาดเล็กกวารูพรุนผานเขาไปในเมด็เจลได สาร

โมเลกุลขนาดใหญกวารูพรุนผานเขาภายในเม็ดเจลไมได จึงถูกชะออกมาตามชองวางระหวางเม็ดเจล เม็ด

เจลแตละชนดิมีขนาดรูพรุนที่แตกตางกัน ดังนัน้ในการแยกสารโมเลกุลขนาดตางๆ กัน จะตองเลือกชนิด

ของเม็ดเจลที่มีขนาดรูพรุนเหมาะสมที่สามารถแยกสารแตละชนดิออกมาไดอยางชัดเจน ชวงขนาดโมเลกุลที่

แยกไดของเมด็เจลแตละชนดิสรุปไวในตารางที่ 1

Page 2: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

107

รูปที่ 1 การแยกสารโดยวิธีเจลฟลเตรชั่น

การแยกสารที่มีขนาดตางกันโดยผานคอลัมนเจลมีข้ันตอนทีด่ําเนนิไปดังรูปที่ 1 เร่ิมตนโดยการเติม

สารละลายผสมที่มีสารขนาดโมเลกุลใหญและเล็กผสมรวมกันลงบนผวิเจลที่บรรจุในคอลัมน (รูป ก) จากนั้นเติมตัวชะ ซึ่งจะชะสารผานเขาไปในคอลัมนเจล ภายในคอลัมนเจลสามารถแบงพ้ืนที่ออกไดเปน 2 บริเวณ

คือ บริเวณภายในเม็ดเจลและบริเวณชองวางภายนอกระหวางเม็ดเจล สารโมเลกุลขนาดใหญทีไ่มสามารถ

ผานรูพรุนเขาไปภายในเม็ดเจลจะเคลื่อนที่อยูเฉพาะบรเิวณชองวางภายนอกระหวางเม็ดเจล ดังนั้นจึง

เคลื่อนที่ผานคอลัมนไดอยางรวดเร็วและถูกชะออกมากอน ขณะที่สารโมเลกุลขนาดเล็กมีการเคล่ือนที่และ

กระจายตัวอยูทั้งสองบริเวณ จะเคลื่อนที่อยางชาๆ และถูกชะออกมาภายหลัง (รูป ข และ ค) ปริมาตรของตัวชะที่ใชชะสารโมเลกุลขนาดเล็กผานออกมาจากคอลัมนจึงมากกวาปริมาตรของตวัชะที่ใชชะสารโมเลกุล

ขนาดใหญออกจากคอลัมน การที่ตองใชตวัชะเปนปริมาตรเทาใดในการ ชะสารซึ่งมขีนาดโมเลกุลขนาดหนึ่ง

ผานออกจากคอลัมนนั้น สามารถหาไดจากความสัมพนัธของปจจัยตางๆ ที่เขียนเปนสมการไดดังนี ้ Ve = VO + KdVi เม่ือ Ve (elution volume) คือ ปริมาตรของตัวชะที่ใชชะสารที่มีขนาดโมเลกุลขนาดหนึ่งออกมาจากคอลัมน Vo (void volume) คือ ปริมาตรของบริเวณภายนอกเม็ดเจลทั้งหมด คดิเฉพาะในสวนของคอลัมนที่

มีเจลบรรจุอยู Vi (volume of solvent inside the gel particles) คือ ปริมาตรของบริเวณที่อยูภายในเม็ดเจล

ทั้งหมดทุกอนภุาค Kd คือ คาสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของสารระหวางบริเวณภายในอนุภาคเจลและบริเวณภายนอก

อนุภาคเจล สารที่ไมสามารถผานเขาไปในอนุภาคเจลไดเลย มีคา Kd เปน 0 และใชปริมาตรของตัวชะในการชะสารผานออกมาจากคอลัมน หรือ Ve เทากับ Vo สวนสารที่สามารถผานเขาไปในอนภุาคเจลได คา Kd ของสารพวกนี้อยูระหวาง 0 ถึง 1 ในกรณีที่สารมีคา Kd = 1 Ve ของสารนี้เทากับ Vo + Vi

Page 3: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

108

เทคนคิเจลฟลเตรชันน้ีมีประโยชนมากในทางชีวเคมี เชน

1. การแยกสารชีวโมเลกุล เชน โปรตีนที่มีขนาดโมเลกุลแตกตางกันออกจากกนั เพ่ือใหโปรตีนที่เรา

ตองการมีความบริสุทธิ์สูงข้ึน

2. การหาน้ําหนักโมเลกุลของโปรตีน ตัวอยางโปรตนีทีใ่ชไมจําเปนตองมีความบริสุทธิ์สูง และตองมี

โปรตีนมาตรฐานที่บริสุทธิแ์ละทราบน้าํหนักโมเลกุล เพ่ือใชในการสรางกราฟมาตรฐาน โปรตีนมาตรฐาน

ถูกเติมในคอลัมนที่เตรียมอยางประณีต และชะโปรตนีมาตรฐานแตละตัวออกจากคอลัมน หาคา Ve ของ

โปรตีนมาตรฐานแตละตัวจากกราฟความสมัพันธระหวางปริมาณโปรตนีและปริมาตรของตัวชะที่เก็บไดจาก

คอลัมน ดังในรูปที่ 2 จากนั้นนาํคา Ve ที่ไดมาเขียนกราฟโดยแกน Y เปนน้าํหนกัโมเลกุลในสเกลเชิงล็อก

(log scale) และแกน X เปนปริมาตรที่ใชในการชะ เสนกราฟที่ไดเปนเสนตรง ดังในรูปที ่3 หาคา Ve

ของโปรตีนตัวอยางโดยใชคอลัมนเจลอันเดิมแลวนาํมาอานคาน้าํหนกัโมเลกุลกับกราฟมาตรฐาน

รูปที่ 2 กราฟการชะโปรตีนมาตรฐานแตละชนิด

ก = hemoglobin ข = egg albumin รูปที่ 3 กราฟมาตรฐานของโปรตีนมาตรฐาน

ค = chymotrypsinogen ง = myoglobin จ = cytochrome C 3. การแยกโปรตีนและเกลือออกจากกัน (desalting) ตะกอนโปรตีนที่ไดหลังการตกตะกอนดวยเกลือ

แอมโมเนียมชัลเฟตยังคงมีเกลือแอมโมเนยีมซัลเฟตปนอยู การกําจัดออกทาํไดงายโดยละลายตะกอน

โปรตีนดวยบฟัเฟอรปริมาตรนอยๆ แลวเติมลงในคอลัมนเจล เจลที่เลือกใชตองกันโปรตนีไมใหเขาไป

ภายในเม็ดเจล คือใหโปรตีนมีคา Kd เปน 0 สําหรับเจลชนิดนั้น และใหเกลือเขาไปภายในเม็ดเจลได

สะดวก คือใหมีคา Kd ที่สูงกวามาก โปรตีนจึงถูกชะดวยบัฟเฟอรออกมาจากคอลัมนกอนเกลือ

4. การเปลี่ยนบัฟเฟอรของโปรตีน เม่ือตองการเปลีย่นการละลายของโปรตีนในบัฟเฟอรชนิดหนึ่งไปสู

บัฟเฟอรชนิดใหม ทาํไดโดยเติมโปรตนีในสารละลายบัฟเฟอรเดิมลงในคอลัมนเจลที่อยูในบฟัเฟอรชนิด

ใหม แลวชะดวยบัฟเฟอรชนิดใหม เจลที่ใชตองกันโปรตีนไมใหเขาสูภายในเมด็เจลเลย โปรตีนจะผานเขา

มาอยูในบัฟเฟอรชนิดใหมและออกจากคอลัมนอยางรวดเร็ว สวนบัฟเฟอรชนิดเดิมจะออกมาในภายหลัง

Page 4: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

109

2. ไดอะไลซสิ (dialysis)

เปนวิธีการที่แยกสารออกจากกันโดยใชเย่ือบาง ซึ่งมีขนาดรูยอมใหสารโมเลกุลเล็กแพรผานไดและ

กันการผานของสารโมเลกุลใหญ (semipermeable membrane) วัสดุที่ใชทําเยื่อบางมักเปนเซลลูโลสแอซีเตท (cellulose acetate) หรือเรียกกันทั่วไปวา เซลโลเฟน (cellophane) เมื่อนําสารละลายผสมของสารโมเลกุลใหญและสารโมเลกลุเล็กใสลงในถุงเซลโลเฟนแลวนําไปแชในน้ํา สารโมเลกุลใหญไมสามารถผาน

เย่ือบางไดจะยังคงอยูในถุง สวนสารโมเลกุลเล็กสามารถแพรผานออกมานอกถุงได โดยกระจายตัวจาก

ภายในถุงซึ่งมคีวามเขมขนสูงออกสูภายนอกถุงที่มีความเขมขนต่ํากวา เมื่อถึงภาวะสมดุลความเขมขนของ

สารโมเลกุลเล็กภายในถุงและภายนอกถุงจะเทากัน ดังในรูปที่ 4 ถามีการเปลี่ยนน้าํภายนอกถุงใหคงไวซึ่งความเขมขนต่าํอยูเสมอ สารโมเลกุลเล็กจะแพรออกมาไดเร่ือยๆ จนเกือบหมด การกวนน้ําภายนอกถุงและ

ใหถุงเซโลเฟนเคล่ือนไหวอยูตลอดเวลาชวยใหถึงภาวะสมดุลไดเร็วขึ้น ขอพึงระวังในการเลือกใชวิธีนี้ คือ

การเกิดออสโมซีส (osmosis) เม่ือความเขมขนของสารโมเลกุลเล็กในถุงเซลโลเฟนมีอยูสูงจะทําใหน้ําผานเขาไปในถุงในตอนแรกอยางมากมายกอนที่สารโมเลกุลเล็กเคล่ือนออกจากถุง ทําใหปริมาณน้ําภายในถุง

เพ่ิมขึ้นและเมื่อเพ่ิมมากเกินจะเกิดแรงดนัทําใหถุงเซลโลเฟนฉีกขาดได ดังนั้นตองไมเติมสารละลายผสมจน

เต็มถุงเซโลเฟน ควรเหลอืพ้ืนที่ไวสําหรับการเพิ่มปริมาตรน้าํภายในถุงและรีดไลอากาศออกจากพื้นที่สวน

ดังกลาวกอนผูกปมปดถุง (ดังรูปที ่ 5 ก.) วิธีการนี้มีประโยชนมากในทางชวีเคมี เชน การแยกเกลือ

แอมโมเนียมซลัเฟตออกจากโปรตีน การเปล่ียนบัฟเฟอรใหสารละลายโปรตนี การแยกไอออนเล็กหรือ

โมเลกุลเล็กซึ่งจับกับสารชีวโมเลกุลอยางหลวมๆ เชน NAD

วัตถุประสงคของการทดลองนี้ คือ ใหเห็นถึงหลักการแยกสารของวิธีการทั้งสอง โดยใชตัวอยางซึ่ง

เปนสารละลายผสมของบลูเดกซแทรน (blue dextran) ซึ่งเปนสารโมเลกุลขนาดใหญน้ําหนักโมเลกุลระดับลานขึ้นไปและมีสีน้ําเงินกับเฟอรริกคลอไรด (ferric chloride : FeCl

3) ซึ่งเปนสารโมเลกุลเล็กและมีสี

เหลือง ตัวอยางการทดลองนี้จะไมพบในการปฏิบตัิงานชีวเคมีจริง แตหลักการเปนเชนเดียวกับการแยก

โปรตีนขนาดตางๆ ออกจากกัน การแยกโปรตีนออกจากเกลือแอมโมเนียมซัลเฟต

Page 5: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

110

การทดลองที่ 9.1 การแยกสารโดยวิธีเจลฟวเตรชัน

สารเคมทีี่ใช 1. เซฟาเดกซ จี – 25

2. สารละลายผสมของบลูเดกซแทรนและเฟอรริกคลอไรด

วิธีทดลอง

1. นําเซฟาเดกซ จี– 25 ที่แชน้ําจนพองตัวเตม็ที่ มาบรรจุลงในคอลัมนทลีะนอยจนไดความสูงตามตองการ

คือ 10 เซนติเมตร และ 20 เซนติเมตร 2. เติมน้ํากล่ันลงไปในคอลัมนเร่ือย ๆ อยางตอเนื่อง เพ่ือวัดอัตราการไหลของคอลัมนที่เตรียมได โดยจบั

เวลานับจาํนวนหยดที่ไดตอเวลา 1นาที และวัดปริมาตรจํานวน 5 หยดท่ีเก็บไดจากคอลัมนดวยกระบอกตวง

ขนาด 10 มิลลิลิตร 3. ปลอยน้ําในคอลัมนใหระดบัน้ําลดลงถึงผิวเจล แลวจึงเติมสารละลายผสมของบลูเดกซแทรนและเฟอร

ริกคลอไรด 5 หยดทันท ี และนําหลอดทดลองมารองรับน้ําที่ออกมาจากคอลัมนตลอดเวลา โดยเก็บหลอด

ละ 5 หยด 4. ปลอยใหสารละลายผสมซึมลงเขาไปในเจลจนหมด ลางหนาเจลดวยตัวชะ คือ น้ํากล่ันตามทนัทคีรั้งละ

1 หยด 5 – 6 คร้ัง โดยหยดตอเนื่องกันทันทีหลังจากที่หยดกอนหนานัน้ซึมเขาไปในเจลแลว พึงระวังอยา

ใหผิวเจลฟุงกระจายเวลาหยด 5. เม่ือสารละลายผสมเขาไปในเจลเรียบรอยแลว เติมตัวชะใหเต็มคอลมัน และเติมอยูสม่ําเสมอจนกระทั่งส้ินสุดการทดลองเมื่อแถบสีตางๆ ถูกชะออกมาหมด 6. สังเกตแถบสทีี่ปรากฏในคอลัมน บันทึกสีของแถบสีในคอลัมน ยุตกิารเก็บน้าํตัวอยางเมื่อแถบสีทั้งหมดถูกชะออกมาจากคอลัมนอยางสมบูรณ 7. บันทึกสีของน้าํตัวอยางที่เก็บไดในหลอดทดลองแตละหลอด แลวเตมิน้ํากล่ันลงไปหลอดละ 3 มิลลิลิตร นําทุกหลอดไปวัดคาการดดูแสงที่ 370 นาโมเมตรของเฟอรริกคลอไรด และที่ 620 นาโนเมตรของบลูเดกซแทรน โดยใชน้าํกล่ันเปนสารละลายเปลาในการตัง้เปอรเซ็นตแสงสองผานเปน 100% กรณีที่วัดคาการดูดแสงทีค่วามยาวคลื่นใดไดเกิน 1 ใหเจือจางดวยน้าํกลั่นเพิ่มเขาไปอีก แลวบันทกึปริมาตรน้าํกลั่นที่เติมลง

ไปทั้งหมดไวสําหรับใชการคาํนวณหาจํานวนเทาที่ไดเจือจางไป 8. นําขอมูลที่ไดมาเขียนกราฟ โดยใหแกน Y เปนคาการดูดแสง และแกน X เปนลําดับของหลอดน้ําตัวอยางที่เก็บได ตารางบันทึกผลการทดลองที่ 9.1

ความสูงของคอลัมนเจล 10 เซนติเมตร 20 เซนติเมตร

อัตราการไหล (หยด/นาท)ี ปริมาตร 5 หยดที่เก็บจากคอลัมน

คิดเปนปริมาตร (มิลลิลิตร)

Page 6: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

111

น้ําตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล หลอดที่

ความสูง 10 เซนติเมตร 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

Page 7: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

112

น้ําตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล ความสูง 10 เซนติเมตร

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

Page 8: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

113

น้ําตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล หลอดที ่

ความสูง 20 เซนติเมตร 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

Page 9: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

114

น้ําตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล ความสูง 20 เซนติเมตร

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

สีของน้ําตัวอยางที่เก็บไดจากคอลัมน เติมน้ํากลั่นลงในแตละหลอดเปน

ปริมาตร (มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัด

ไดของหลอดที่เจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของน้ํา

ตัวอยางที่เก็บจากคอลัมนเจล (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

Page 10: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

115

รูปที่ 6 กราฟคาการดูดแสงที่ 370 และ 620 นาโนเมตร ของลําดบัหลอดน้ําตัวอยางที่เก็บจากคอลัมน

เจล เซฟาเด็กซ จ-ี25 ความสูง 10 เซนติเมตร

รูปที่ 7 กราฟคาการดูดแสงที่ 370 และ 620 นาโนเมตรของลําดับหลอดน้ําตัวอยางที่เก็บจากคอลัมน

เจลเซฟาเด็กซ จี-25 ความสูง 20 เซนติเมตร

Page 11: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

116

สรุปและวิจารณผลการทดลองที่ 9.1 การทดลองที่ 9.2 การแยกสารโดยวิธีไดอะไลซสิ

สารเคมทีี่ใช 1. ถุงเซลโลเฟน (dialysis tubing)

2. สารละลายผสมบลูเดกซแทรน และ เฟอรริกคลอไรด

วิธีทดลอง

1. แชทอเซลโลเฟนยาวประมาณ 2 นิ้ว ใหเปยกเต็มที่ 2. ใชเชือกมัดปลายทอเซลโลเฟนดานหนึ่งและขมวดปมดงึใหแนน 3. เปดปากถุงที่อีกปลายหนึ่งและบรรจุสารละลายผสมลงไปประมาณ 3 มิลลิลิตร แลวใชเชือกมัดปากถุง

ใหแนน ลางทําความสะอาดคราบตางๆ ที่อยูภายนอกถุงใหเรียบรอย 4. แชถุงเซลโลเฟนในบีกเกอรขนาด 250 มิลลิลิตร ทีบ่รรจุน้ํากล่ันไว 177 มิลลิลิตร คนน้ํากล่ันดวย

การใชเครื่อง magnetic stirrer 5. ดูดตัวอยางน้าํในบีกเกอรดวยปเปตออกมาเปนระยะๆ ทุก 3 นาที ครั้งละ 2 มิลลิลิตร ใสลงในหลอด

ทดลองแลวเตมิน้ํากล่ันอีก 1 มิลลิลิตรใหมีปริมาตรรวม 3 มิลลิลิตร เม่ือคาการดูดแสงของสีของน้ําในบีก

เกอรคงที่แลวใหนําถุงเซลโลเฟนออกมาจากบีกเกอร 6. ซับน้าํภายนอกถุงเซลโลเฟนออก ตัดปมแลววัดปริมาตรของสารละลายที่อยูในถงุเซลโลเฟน 7. บันทึกสีและวดัคาการดดูแสงของสารละลายผสม สารละลายที่อยูในถุงเซลโลเฟน และตัวอยางน้ําที่เก็บ

ไดจากบีกเกอรทุกหลอดท่ี 370 นาโนเมตรของเฟอรริกคลอไรดและที่ 620 นาโนเมตรของบลูเดกซแทรน

โดยใชน้ํากลั่นเปนสารละลายเปลาสําหรับตั้งเปอรเซ็นตแสงสองผานเปน 100% กรณีที่วัดคาการดูดแสงที่ความยาวคลืน่ใดไดเกิน 1 ใหเจือจางดวยน้ํากล่ันเพิ่มเขาไปอีก แลวบนัทึกปริมาตรน้ํากล่ันทีไ่ดเตมิลงไป

ทั้งหมดไวสําหรับใชการคาํนวณหาจํานวนเทาที่ไดเจือจางไป 8. นําขอมูลคาการดูดแสงของตวัอยางน้ําแตละหลอดที่เก็บได ณ เวลาตางๆ มาเขียนกราฟ โดยใหแกน

X เปนเวลา และแกน Y เปนคาการดดูแสง 9. นําขอมูลการทดลองมาเปรียบเทียบเพื่อศกึษาชนดิและปริมาณของสารที่อยูภายในและภายนอกถุง เซลโลเฟนกอนทําการทดลองและหลังทําการทดลอง

Page 12: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

117

ตารางบันทึกผลการทดลองที่ 9.2-1

หลอดของนาทีที่ 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

ปริมาตรน้ํากลั่นที่เติมลงในตัวอยางน้ํา ที่เก็บจากบีกเกอรทุกๆ 3 นาที(มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัดไดเมื่อเจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของตัวอยางน้ําท่ีเก็บจากบีกเกอร (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัดไดเมื่อเจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของตัวอยางน้ําท่ีเก็บจากบีกเกอร (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

33 36 39 42 45 48 51 54 57 60

ปริมาตรน้ํากลั่นที่เติมลงในตัวอยางน้ํา ที่เก็บจากบีกเกอรทุกๆ 3 นาที(มิลลิลิตร)

ปริมาตรรวมหลังเติมน้ํากลั่น(มิลลิลิตร)

จํานวนเทาที่ไดเจือจางไป (ก) คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ที่วัดไดเมื่อเจือจางแลว (ข)

คาการดูดแสงที่ 370 นาโนเมตร ของตัวอยางน้ําท่ีเก็บจากบีกเกอร (= ก × ข กรณีที่มีการเจือจาง)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ที่วัดไดเมื่อเจือจางแลว (ค)

คาการดูดแสงที่ 620 นาโนเมตร ของตัวอยางน้ําท่ีเก็บจากบีกเกอร (= ก × ค กรณีที่มีการเจือจาง)

Page 13: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

118

ตารางบันทึกผลการทดลองที่ 9.2-2

คาการดูดแสงที ่ สีของสาร 370 นาโนเมตร 620 นาโนเมตร ละลาย

*สารละลายผสมบลูเด็กซแทรนและเฟอรริกคลอไรดกอนทําไดอะไลซิส

น้ําภายนอกถุงเซลโลเฟนกอนทําไดอะไลซสิ

**สารละลายผสมบลูเด็กซแทรนและ เฟอรริกคลอไรด ภายในถุงหลังทําไดอะไลซิส

น้ําภายนอกถุงเซลโลเฟนหลงัทําไดอะไลซสิ

* เจือจางดวยน้ํากล่ัน…………..มิลลิลิตรกอนทําการวัดคาการดูดแสงที ่370 นาโนเมตร เปนการเจือจาง

ไป……………เทา ** เจือจางดวยน้ํากล่ัน………….มิลลิลิตรกอนทําการวัดคาการดดูแสงที…่………….นาโนเมตร เปนการเจือจางไป…………….เทา

รูปที่ 8 กราฟคาการดดูแสงที่ 370 และ 620 นาโนเมตร ของน้ําภายนอกถุงเซลโลเฟนท่ีเก็บ

ณ นาทีตาง ๆ

Page 14: การทดลองที่ 7 เจลฟ ลเตรชันและไดอะไลซิสbiochem.flas.kps.ku.ac.th/01402312/01402312lab07geldialysis156.pdf · 109

119

สรุปและวิจารณผลการทดลองที่ 9.2

คําถาม

1. จงเปรียบเทียบวิธีการแยกสารแบบเจลฟลเตรชันและไดอะไลซิส โดยพิจารณาถึงดานตางๆ เชน ความ

รวดเร็ว การเลือกใชกับตัวอยางที่มีปริมาตรมากและนอย การแยกออกเปนสวนยอยๆ ฯลฯ 2. ในการทดลองที่ 9.2 ถาเฟอรริกคลอไรดที่มีอยูในถุงเซลโลเฟนมีความเขมขน 3 โมลารเมื่อถึงภาวะ

สมดุลโดยไมมีการเปลี่ยนน้าํในบีกเกอรเลย เฟอรริกคลอไรดที่อยูในถุงมีความเขมขนเปนเทาใด 3. ในการแยกโปรตีนที่ผสมกันอยูในสารละลาย ซึ่งประกอบดวยโปรตนี ก, ข, ค และ ง ซึ่งมีน้ําหนัก

โมเลกุลเปน 100,000, 30,000, 35,000 และ 60,000 ตามลําดับ โดยใชหลักการของเจลฟลเตรชัน 3.1 ถาทานตองการแยกโปรตีน ง ออกมาใชงานแตเพียงชนดิเดียว ทานจะเลือกใชเจลเซฟาเดกซชนดิใด

และจงใหเหตผุลตอการตัดสินใจของทาน 3.2 เจลเซฟาเดกซที่ทานเลือกใช จะทาํใหโปรตีนถูกชะออกมาตามลําดบัอยางไร ฉบับปรับปรุง 18 สค. 2555