電気泳動による生化学物質の連続分離

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蛋白質を連続的に分離・濃縮するため、前2年間の研究結果を踏まえて、水平・平行平板型電気泳動装置を改良して実験を行った。等電点電気泳動により蛋白質を分離・濃縮するには、泳動場に安定な水素イオン濃度の分布を形成させる必要がある。このため装置の間隙を極めて狭く(0.8mm)して流体の攪乱を抑制し、流通流量を小さくし、さらにpH分布の形成を促進するため流入緩衝液(酢酸ー酢酸ソ-ダ系)のpHを6段階に区分して注入した。その結果、安定なpH分布が形成されることが確認され、自由溶液系で連続操作を行う場合の装置形状と操作条件に対する基準が明らかとなった。非定常の拡散・泳動方程式を数値解析して、泳動場に形成されたpH分布をミュレ-トした。数値計算に際しては、電位勾配に支配的影響をもつ酢酸ナトリュウムに対する拡散方程式を各イオンの流束の式より合成して解析してイオン強度の分布を求め、それを基に電位分布を計算する。その電位分布の場で水素イオンの濃度拡散と泳動速度よりは実験結果と良く一致した。この結果、任意の泳動場を計画する際の操作条件を予め予測することが出来ることになる。上記のようにして計画された泳動場においてアミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸)および蛋白質(ヘモグロビン、卵白アルブミン)の分離・濃縮について実験およびシミュレ-ションを行い、良好な結果を得た。