Isolation and properties of fluorescent components associated with calcified tissue collagen

Abstract

Fluorescent components in bone and dentine were separated from alkaline hydrolysates of their matrices on Sephadex C25 CM cationic exchange columns. The fluorescence levels, and the excitation (λ max 330 nm) and emission (λ max 395 nm) spectra, were the same as those observed in the intact and gelatinised matrices. The fluorescence parameters were unaltered by the hydrolysis procedure. Gel filtration on Sephadex G. 10 columns further resolved the isolated material into two components with the same fluorescence and UV absorption properties. The fluorescence was independent of pH over the range 3.5–9.5. Dialysis and gel filtration studies on the gelatinised matrices indicated a firmly-bonded association of the fluorescent material with the collagen polypeptide chains.

Résumé

Des composants fluorescents de l'os et la dentine sont séparés des hydrolysats alcalins de leur marice sur des colonnes Sephadex C25 CM d'échange cationique. Les concentrations en fluorescence et le spectre d'excitation (λ max 330 nm) et d'émission (λ max 395 nm) sont les mêmes que ceux observés au niveau des matrices intactes et gélatinisées. Les paramètres de fluorescence ne sont pas altérés par hydrolyse. La filtration sur gel à l'aide de colonnes Sephadex G 10 perment de différencier le matériel isolé en deux composants, ayant la même fluorescence et la même absorption UV. La fluorescence est indépendante de pH de 3.5–9.5. Des études de dialyse et de filtration sur gel de matrices gélatinisées indiquent une association étroite du matériel fluorescent avec les chaines polypeptidiques de collagène.

Zusammenfassung

Fluorescierende Bestandteile aus Knochen und Dentin wurden in Sephadex C25 CM Kationen-Austauschersäulen von alkalischen Hydrolysaten ihrer Matrices getrennt. Die Fluorescenzintensitäten sowie die Erregungs- (λ max 330 nm) und Emissions- (λ max 395 nm) Spektren waren dieselben wie bei intakten und gelatinisierten Matrices. Die Fluorescenzparameter wurden durch die Hydrolyse nicht verändert. Eine Gelfiltration über Sephadex-G10-Säulen trennte das isolierte Material in 2 Komponenten auf, welche gleiche Fluorescenz- und UV-Absorptionseigenschaften zeigten. Im pH-Bereich zwischen 3,5 und 9,5 war die Fluorescenz unabhängig vom pH. Dialysierversuche sowie Gelfiltrationsexperimente mitden gelatinisierten Matrices zeigten eine starkgefügte Bindung des fluorescierenden Materials mit den Polypeptidketten des Kollagens.