Тиселиус, Арне: биография
С Клайсеном было сделано важное техническое продвижение путём применения интерферометрических методов для измерения концентрации растворенных веществ в колонке, в особенности для веществ в органических растворителях. Главным объектом этого исследования было преодоление нестабильности, возникающей из очень незначительных различий плотностей между различными слоями элюата. Объём интерферометрического оптического канала был только 0.13 мл, и аппаратура нагревалась. В дополнение, был обеспечен примитивный коллектор фракций с ручным управлением для сбора сточных фракций. Оборудование можно рассматривать как предшественника сложных современных полностью автоматизированных хроматографических анализ-фракционированных сборников. Эта экспериментальная установка исключительно хорошо подходила для детального изучения фундаментальных процессов, лежащих в хроматографическом анализе, и его использование привело к некоторым важным теоретическим достижениям и их экспериментальным проверкам.
Различия указывали на связь между фронтальным анализом, анализом элюции и анализом перемещения. Во фронтальном анализе раствор подается непрерывно в колонку и из-за различия удерживаемых объёмов, серии градиентов концентрации, соответствующие различным растворенным веществам, напоминают ситуацию двигающихся границ электрофореза. С такой процедурой полное разделение компонентов в смеси невозможно, только их идентификация и оценка.
В анализе элюции образец раствора вносили в колонку последовательно за растворителем и в этих условиях наблюдался ряд постепенно разделенных зон. Преимущественно, нелинейная форма изотерм адсорбции вызывается более сильным адсорбционным связыванием при низких концентрациях, чем при более высоких, и это производит характерное явление «хвоста» в концентрационном профиле разделительных зон, которые были быстро очерчены интерферометрическим оптической системой регистрации. Ликвидация размытия является ключевой проблемой хроматографического разделения и привела к обширным исследованиям Тиселиуса с несколькими сотрудниками. В общих чертах проблемой является выбор и создание условий после первоначальной адсорбции, которые повлекут за собой изменение, производящее линейное поведение при адсорбции веществ при разделении.
Первоначально эти соображения привели Тиселиуса к рассмотрению потенциальных возможностей развития смещения (позже упоминается как «анализ смещения»), которое не зависит от линейности изотерм. В этой процедуре разделение смеси веществ осуществляется с помощью раствора, в том же растворителе — веществе, обладающем более высоким адсорбционным сродством, чем другие в смеси. При условии, что концентрация точно выбрана по отношению к изотермам компонентов при разделении, появляется устойчивое состояние. Компоненты отделяются полностью в смежных зонах, индивидуальные концентрации остаются постоянными и не зависят от длины адсорбционной колонки, длина зоны пропорциональна количеству конкретного компонента. Детальные исследования были сделаны позже с Л. Хакдалом и Р. И. П. Уильямсом (L. Hagdahl and R. I. P. Williams) со специальной ссылкой на хроматографию на угле. Эти авторы разработали модификацию анализа смещений, которая улучшила процедуру подготовительного процесса.
В большей части своей работы по анализу адсорбции Тиселиус использует активированный уголь в качестве адсорбента, также были предприняты многие попытки изменить его адсорбционные свойства различными предварительными обработками. Фосфат кальция в гидроксиапатитной форме был рассмотрен в качестве адсорбента для белков, в сочетании с фосфатным буфером в качестве элюирующего вещества. Но окончательное решение проблемы для хроматографии белка пришло с развитием целлюлозных ионообменников по Петерсону и Соберу (1956). Решающие вклады Тиселиуса и его сотрудников лежат в выявлении фундаментальных процессов хроматографии.
Комитет по работе и международной деятельности
В середине сороковых годов Тиселиус предпринял новые виды деятельности в дополнение к руководству и консультированию своих коллег и студентов, которые ранее были его главной заботой.
