Метод хроматографии

Метод хроматографии разработан русским ботаником М. С. Цветом в 1903 г. и применен им впервые для разделения пигментов листьев растений на основе различной способности этих пигментов адсорбироваться каким-либо твердым инертным веществом (адсорбентом).

В дальнейшем были разработаны три вида хроматографии: адсорбционная, осадочная и распределительная. В исследованиях лесных семян наиболее широко применяется распределительная хроматография, основанная на качественных и количественных различиях в силах межмолекулярного взаимодействия исследуемых веществ с двумя несмешивающимися между собой жидкими фазами: водой и органическим растворителем. Иногда их называют неподвижным (вода) и подвижным (органическим) растворителями. Эти растворители удерживаются в каком-либо инертном носителе.

Для удержания одной из фаз (воды) в неподвижном состоянии применяется инертный носитель — силикагель. Теперь силикагель заменяется фильтровальной бумагой, которая оказалась наиболее удобной в работе и поэтому в настоящее время почти полностью заменила в распределительной хроматографии все другие инертные носители.

Принцип распределительной хроматографии состоит в следующем. Если пропустить раствор смеси каких-либо соединений (сахаров, аминокислот, жирных и органических кислот, витаминов или неорганических веществ) по фильтровальной бумаге, то в зависимости от взаимодействия отдельных компонентов этой смеси (например, отдельных сахаров) с неподвижным и с подвижным растворителями они окажутся в виде отдельных пятен, расположенных на различном расстоянии от места, где начали пропускать раствор исследуемой смеси веществ. Эти пятна можно сделать видимыми, если определяемые компоненты смеси окрасить каким-либо проявителем (индикатором).

Расположение пятна зависит от химической природы определяемого вещества и от условий опыта; качества бумаги, температуры, степени чистоты растворителя, состава газовой атмосферы и пр. В связи с таким большим количеством условий, влияющих на место расположения пятна, по этому показателю трудно определить вещество, образовавшее пятно. Однако есть показатель (коэффициент распределения), который в незначительной степени зависит от условий опыта, а в основном — от природы вещества.

Коэффициент распределения равняется частному от деления длины пути, пройденного зоной вещества, на длину пути, пройденного фронтом растворителя.

С помощью коэффициента распределения можно производить качественный анализ смеси веществ. Для количественного определения компонентов смеси веществ существует несколько способов. Наиболее точным и сложным способом является выделение из пятна определяемого вещества соответствующим растворителем. Это выделение называется элюцией. Затем в полученном растворе определяют количество вещества методами титрования, колориметрирования, спектрофотометрирования и другими.

Исследования семян древесных пород с помощью хроматографии позволяют изучать изменения, которые происходят в неорганических веществах, витаминах, сахарах, белках, жирах, нуклеиновых кислотах и других органических соединениях, имеющихся в семенах.