INNES

La mobilité étant la vitesse de déplacement dans un champ de valeur unité, sa mesure suppose nécessairement connue la valeur réelle du champ sous l’action duquel s'opère ce déplacement, et qui, en raison de la non-homogénéité du milieu, différe du quotient de la différence de potentiel totale appliquée par la distance des deux électrodes. Les conditions expérimentales en Électrochimie colloïdale étant

plus complexes qu’en Électrochimie ordinaire, et,

partant, plus difficiles à préciser, il s’est avéré plus malaisé de calculer ce champ, et d’atteindre ainsi les mobilités. Ne pouvant le calculer, les expérimentateurs ont cherché à le mesurer en introduisant des électrodes-sondes dans le tube, où ils mesuraïient le gradient de potentiel à différents niveaux. MUCKER- JEE, opérant sur des sols de sulfure d’arsenic, utilisa des sondes en platine, puis des sondes constituées par des tubes reliés à des électrodes au calomel ; quatre tubes superposés permettaient la détermination du gradient à différentes hauteurs, au cours de la migration du ménisque. HENRY et BRITTAIN, mettant en lumière les imperfections du dispositif précédent, utilisèrent des sondes d’un principe voisin dans la méthode de Hrrrorr appliquée à un sol d’argent, et des sondes en platine platiné pour la méthode du ménisque mobile. Plus récemment, en France, JozrBois et CLERIN, opérant sur des sols et sur cer-

-tains électrolytes organiques, dans des conditions où

le gradient de potentiel présentait des variations par-

fois considérables, ont effectué des mesures précises au moyen de trois sondes en platine poli.

Il est apparu, en conclusion de ces travaux,comme indispensable de connaître le gradient de potentiel tout au long du tube en U. Les bases d’une détermination de mobilités correctes étaient établies.

Cependant que se développait la Chimie des protéines, il est vite apparu tout le profit que l’on pouvait tirer de l’étude électrophorétique de ces colloïdes particuliers. La méthode des ménisques a été adaptée à leur cas par TiseLius, avec cette différence que la nouvelle'méthode, s'adressant à des mélanges complexes, généralement des liquides biologiques, devait en opérer la résolution en éléments composants, un ménisque initial se résolvant théoriquement, au bout d’un certain temps, en autant de méniques que de composants, séparés par leurs différences de mobilités, sans compter, d’ailleurs, certains « faux ménisques ». La théorie et la pratique de cette méthode sont actuellement bien connues, et, parmi les traités d’Électrophorèse, nous retiendrons surtout le précis de SVENSSON, particulièrement remarquable et complet.

La principale question posée est l'observation de ces surfaces de séparation, qu’on ne saurait généralement décéler par des moyens optiques grossiers, comme un ménisque desulfure d’arsenic, par exemple ; mais elle est tout à fait résolue, les procédés de Lamm, LONGSWORTH, PHILPOT-SVENSSON, pour ne citer que les plus connus, étant bien au point. Une précieuse propriété des méthodes optiques, qui se ramènent toutes à déterminer l’accroissement de l’indice de réfraction du milieu au niveau de chaque ménisque, est de non seulement localiser ce ménisque, mais de déterminer la concentration de l’élément correspondant dans le mélange, en se fondant sur le fait que l'indice de réfraction d’une solution d’une protéine est fonction linéaire de sa concentration, le

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coefficient angulaire étant pratiquement constant pour toutes les protéines.

En ce qui concerne la détermination de la mobilité de chaque composant, le gradient de potentiel, réparti au départ suivant une loi très simple, suit, une fois la séparation amorcée, une loi extrêmement complexe ; on dit que la conductivité « s’ajuste » au niveau de chaque ménisque, en fonction de la concentration et de la mobilité des différents ions présents, tant les ions protéiques que ceux de la solution tamponnée dans laquelle la protéine est dissoute. La littérature relative aux mesures électrophorétiques, de plus en plus nombreuses, fait état de mobilités n'ayant pas une valeur absolue, mais une signification dans les conditions précises où elles ont été mesurées ; ainsi, on convient de déteminer le champ électrique d’après la conductivité de la solution protéique initiale non séparée, ce qui est erronné à priori ; on trouve ainsi des valeurs différentes suivant que l’on considère les déplacements dans la branche montante ou dans la branche descendante, mais l’on accorde plus de crédit à la mobilité « descendante », car la valeur estimée du gradient de potentiel en est plus exacte.

Cette question a particulièrement été analysée en détail dans une publication de LAGERCRANTZ, qui en constitue, à notre connaissance, la mise au point la plus récente et la plus complète. Dans son traite d’Électrophorèse, SVENSSON, étudiant la détermination exacte des mobilités, fait état de mesures de conductivités ajustées, utilisables pour calculer le gradient de potentiel réel au niveau de chaque ménisque, sur /des portions de solution prélevées en certains points de la colonne liquide, par HACKER, LonGsworTH et Mac INNES. Avec son propre appareil, SVENSSON, une fois la séparation effectuée, force à pression le contenu du tube en U, par un capillaire, dans une micro-cellule de conductivité, et mesure ensuite la conductivité comme une fonction du temps. LAGERCGRANTZ a mesuré les conductivités dans la cellule d’'Électrophorèse même, au moyen de petites électrodes devant lesquelles il faisait défiler la colonne liquide après séparation, et obtenu ainsi les premiers diagrammes conductimétriques, associés aux diagrammes optiques. Devant examiner par la suite en détail les conditions de mesure des conductivités,

nous ne ferons pas dès maintenant un examen critique du dispositif de LAGERCRANTZ, Mais nous mentionnerons tout de suite que ses mesures lui ont permis d'atteindre des valeurs de mobilités descendante et montante extrêmement voisines, donc voisines de la mobilité « absolue », à cela près que des éléments secondaires, comme la viscosité, affectent

différemment les vitesses de migration dans chacune

des branches.

Alors même que ces intéressants travaux n'étaient pas encore parvenus à sa connaissance, M. AUDUBERT nous a soumis la question de la détermination du champ électrique en chaque point d’une cellule d'Électrophorèse, dans le but d’atteindre les mobilités réelles, et, pensant logiquement qu’un phénomène purement électrochimique devait pouvoir être étudié par des procédés électriques, alors que les méthodes optiques font appel à des éléments, à vrai dire, secondaires de ces phénomènes, nous a demandé d'envisager la possibilité de remplacer les diagrammes optiques classiques par des diagrammes électriques. C’est sur ces bases de départ, et avec le handicap constitué par l’ignorance où nous nous trouvions des dernières recherches sur ces questions, relatées dans le Traité de SVENSSON, que nous avons commencé le travail exposé dans la suite.

L’Électrophorèse est actuellement une technique faisant appel à un appareillage des plus complexes et des plus perfectionnés, indispensable pour parvenir à quelque résultat intéressant. L'utilisation de l’équipement très moderne du Centre d’Électrophorèse du C. N. R. $S., auquel nous avons adapté nos appareils particuliers, nous a été extrêmement précisuse pour mener à bien nos travaux.

Notre travail présente deux étapes essentielles : dans la première, nous avons d’abord mesuré les gradients de potentiel au moyen d’électrodes-sondes, puis, ensuite, repris dans la seconde le procédé de LAGERCRANTZ, en nous efforçant d'y apporter des améliorations et de déterminer la précision que l’on est en droit d’en attendre ; cette étape s’est avérée comme étant la plus fructueuse.

CONTRIBUTION A L'ÉTUDE DES MESURES DE CONDUCTIVITÉ DANS L'ÉLECTROPHORÈSE DES PROTÉINES

MESURES D’ÉLECTROPHORÊSE PAR POTENTIOMÉTRIE

par JEAN VERGNOLLE