Хроматография в медицине

Любую разновидность хроматографии можно определить как физико-химический ме­тод разделения смесей веществ, основанный на их распределении между двумя несмешива­ющимися фазами, одна из которых является неподвижной, а другая — подвижной.

Неподвижная фаза представляет собой поверхностно-активное твердое тело или жид­кость, закрепленную на поверхности инертного твердого носителя. Подвижная фаза — газ или жидкость, которые проходят через слой неподвижной фазы.

Метод был открыт в 1903 году М. С. Цветом, который впервые применил его для разде­ления пигментов листьев растений. Вот как оценил один из английских химиков открытие Цвета: «...был предложен новый остроумный метод химического анализа, которому предна­значено оказать влияние на жизнь человечества и всего живого мира».

В адсорбционной хроматографии процесс разделения основан на различии в относитель­ном сродстве соединений к твердому адсорбенту (неподвижная фаза), а подвижной фазой служит жидкость (колоночная адсорбционная или тонкослойная хроматография) или газ (газовая адсорбционная хроматография).

В распределительной хроматографии вещества распределяются между двумя жидки­ми фазами (жидкостная распределительная хроматография) или между неподвижной жидкой и газовой фазами (газо-жидкостная хроматография). В жидкостной хроматогра­фии неподвижная фаза может представлять собой пленку или слой (хроматография на бумаге или тонкослойная распределительная хроматография) или может быть диспер­гирована на объемном носителе (колоночная распределительная хроматография).

В основе ионообменной хроматографии лежит обратимый обмен ионов, содержащихся в растворе, на подвижные ионы ионитов или ионообменников.

При разделении веществ методом гель-хроматографии в качестве стационарной фазы используют различные гели с трехмерной сетчатой структурой: цеолиты (называемые иначе молекулярными ситами), пористые силикагели, декстраны и некоторые другие полисахари­ды, синтетические полиакриламидные гели и др. В процессе разделения небольшие молеку­лы смеси диффундируют через поры набухшего в растворителе геля, а крупные молекулы перемещаются через пространство между частицами геля. При промывании геля раствори­телем в первую очередь из хроматографической колонки выходят крупные молекулы, а за­тем мелкие, т.е. компоненты смеси элюируются в порядке уменьшения их молекулярной массы. Основная область применения гель-хроматографии — очистка и выделение фермен­тов и других полипептидов, а также нуклеиновых кислот.

Особняком в ряду других хроматографических методов стоит аффинная или биоспеци­фическая хроматография. В ее основе лежит свойство высокомолекулярных и других био­логически активных соединений «узнавать» в любой смеси «свои» строго определенные ве­щества и взаимодействовать с ними. Так, фермент «узнает» свой субстрат, антиген «узнает» антитело, гормон — «свой» рецептор и т.д.

Задачей хроматографического анализа является:

1. Идентификация нескольких компонентов в одном образце.

2. Удаление соединений, мешающих анализу другим методом.

3. Концентрирование компонента, присутствующего в виде следов в сложной смеси с це­лью его дальнейшего анализа.

4. Решение специальных задач, например, вопросов химического превращения компо­нентов (главным образом, токсических) в окружающей среде.

Методы тонкослойной (ТСХ), газожидкостной (ГЖХ) и высокоэффективной жидко­стной (ВЭЖХ) хроматографии широко используются как рутинные методы анализа орга­нических соединений во многих областях науки, включая медицину, и их значение посто­янно возрастает.