Большая Советская Энциклопедия (УЛ)

Ультрацентрифу'га (от ультра ..., центр и лат. fugo — бег, бегство), прибор для разделения частиц менее 100 нм (коллоидов, субклеточных частиц, макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов, синтетических полимеров и пр.), взвешенных или растворённых в жидкости; это достигается вращением ротора, создающего центробежное поле с ускорением, на много порядков превышающим ускорение силы тяжести. По назначению и конструкции У. подразделяются на препаративные, аналитические и препаративно-аналитические. Препаративные У. снабжены угловыми роторами с гнёздами для цилиндрических пробирок, стаканов или бутылок, наклоненных под углом 20—40° к вертикальной оси ротора, либо так называемыми бакетными роторами со стаканами, поворачивающимися на 90° при вращении. Существуют также зональные и проточные роторы с одной большой внутренней полостью для фракционируемой жидкости. Препаративные У. используются для выделения отдельных компонентов из сложных смесей. Аналитические У. снабжены роторами со сквозными цилиндрическими гнёздами, в которые помещены специальные прозрачные кюветы для исследуемых растворов или суспензий. Процесс перераспределения частиц в них можно наблюдать непосредственно при вращении ротора с помощью специальных оптических систем (рефрактометрических, абсорбционных). Существуют модели аналитических У., соединённые с ЭВМ, производящими автоматическую обработку экспериментальных данных. Первая У., предназначенная для изучения движения частиц, невидимых в световой микроскоп, создана шведским учёным Т. Сведбергом в 1923 (публикация в 1924). В этой У. достигались центробежные ускорения всего до 5000 g. Она имела абсорбционную оптическую систему и использовалась для изучения движения частиц золота диаметром около 5 нм. В 1926 Сведберг сконструировал первую высокоскоростную У. (41000 об/мин, ускорения — до 10⁵ g ), с помощью которой проводились аналитические исследования белков в растворах (в частности, гемоглобина). В 1939 Сведбергом создана аналитическая У. со стальным ротором (65000 об/мин ). Подавляющее большинство современных лабораторных У. снабжено электрическими приводами и алюминиевыми или титановыми роторами. В СССР и за рубежом выпускается много видов У., в которых создаются центробежные ускорения вплоть до 500000 g, а разделение частиц и молекул осуществляется в объёмах, измеряемых десятками и сотнями мл. См. также Ультрацентрифугирование .

  Лит.: Лотц Ю. А., Ожерельев А, Я., Аналитическая ультрацентрифуга., «Уникальные приборы», 1970, № 5; Svedderg Т., Pedersen K. O., The Ultracentrifuge, Oxf., 1940.

  А. Д. Морозкин.

Ультрацентрифугирование

Ультрацентрифуги'рование, метод разделения и исследования высокомолекулярных соединений, вирусов и субклеточных частиц с помощью ультрацентрифуги . Идея У. была предложена А. В. Думанским в 1913, однако разработка современной теории седиментационного анализа стала возможной только после того, как Т. Сведберг в 1926 сконструировал высокоскоростную ультрацентрифугу, обеспечивавшую ускорение 10⁵ g.

  Принято различать 2 типа У.: препаративное и аналитическое. Препаративное У. применяют для фракционирования и выделения биополимеров в количествах, достаточных для практических целей. Широко используют У. в градиенте плотности растворов сахарозы, глицерина, декстринов; оно позволяет разделять смеси веществ на отдельные компоненты, различающиеся эффективной массой и коэффициентом трения частиц или молекул. Применение зональных и проточных роторов дало возможность значительно повысить объёмы растворов фракционируемых частиц и использовать их для очистки вируса гриппа при изготовлении вакцин. Аналитическое У. используют для исследования гомогенности (чистоты) препаратов биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов), а также для определения констант седиментации, молекулярной массы, констант ассоциации и размеров макромолекул. У. применяется в медицине при клинической диагностике, для приготовления кровезаменителей и т.п.

  Лит.: Шпикитер О. В., Методы исследования биополимеров с помощью аналитической ультрацентрифуги, в кн.: Современные методы в биохимии, М., 1964; Боуэн Т., Введение в ультрацентрифугирование, пер. с англ., М., 1973; Schachman Н. К., Ultra centrifugation in biochemistry, N. Y. — L., 1959.

  Н. Н. Чернов.

Ультрачистые металлы