Иммобилизованные ферменты - Березин И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Широкое применение липосом как носителей для ферментов и лекарственных
препаратов обусловлено простотой получения, легкостью регенерации
иммобилизованного материала, а также возможностью использования in vivo
благодаря близости свойств этих липидов носителей и природных биомембран.
§ 6. Синтетические аналоги липидов (поверхностно-активные вещества)
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) состоят из молекул дифильной
природы, имеющих в своем составе как полярную головную группу, так и
неполярную углеводородную часть. В принципе уже рассмотренные природные
липиды также относятся к ПАВ. Синтетические ПАВ - это соединения, многие
из которых являются продуктами крупнотониажиого производства.
В зависимости от того, какие группы присутствуют в головной части
молекулы, все ПАВ можно разделить на четыре основных типа: анионные,
катионные, неионные и цвиттерионные. В качестве примеров можно назвать
следующие:
О О
II II
Н3С- (Н2С) з-СН-СН2-О-С-СН-СН2-С-
I J + '
НзС-СН2 SO3 Na
-О-СН2-СН- (СН2) з-СНз
I
Н2С-СНз
био-2-этилгексиловый эфнр натриевой соли сульфоянтарной кислоты -
анионное ПАВ
СНз
I
НзС-N-(СН2) is-СНзВг
I
СНз
цетилтриметнлаымонийбромид - катионное ПАВ
НО- [СН2-СН2-0]9_-й^^>- (СН2) 7-СНз
полн (9-10) оксиэтнлена октилфениловый эфир (тритон Х-100 - неионное ПАВ)
С"Н2"+1+N (СНз) 2СН2СОО-,
алкилдиметилкарбоксибетаин - цвиттерионное ПАВ,
где п = 10-18,
Приведенные примеры не исчерпывают всего многообразия промышленных ПАВ.
Так, например, фирмой "Serva" выпускается более 30 наименований только
неионных ПАВ различного
38
Таблица 5. Неиоииые ПАВ, выпускаемые фирмой "Serva*
Типы структур ПАВ
НО-[ Et-О] ----------
(простые эфиры полноксиэтилена)
НО-[ Et-О] д-СО -----------
(сложные эфиры полноксиэтилена) CHj-СН-О-[ Et-О] -н
< I
'сн-снон
снон
СН2-О-CO-
(окснэтилироваиные эфиры ангид-росорбита и жирных кислот)
НО-[Et
(полиоксиэтиленалкилфениловые
эфиры)
п Углеводородный Название фрагмент
1 Гексадецил Бридж 52
3 Додецил Бридж 30
9 Гексадецил Бридж 56
20 Гексадецил Бридж 58
20 Додецил Бридж 35
8 Стеаронл Мирдж 45
40 Стеароил Мирдж 52
100 Стеароил Мирдж 59
0 Триолеоил Спан 85
0 Тристеароил Спаи 65
0 Олеоил Спан 80
0 Стеароил Спан 60
0 Пальмитоил Спаи 40
0 Лауроил Спан 20
5 ' Стеароил Твин 61
20 Тристеароил Твин 65
20 Триолеоил Твин 85
20 Стеароил Твии 60
20 Олеоил Твии 80
20 Пальмитоил Твин 40
20 Лауроил Твин 20
1 Октил Тритон Х-15
3 Октил Тритон Х-35
5 Нонил Тритон N-57
5 Октил Тритон Х-45
8-9 Октил Тритон Х-114
9-10 Октил Тритон Х-100
12-13 Октил Тритон Х-102
16 Октил Тритон Х-165
30 Октил Тритон Х-305
40 Октил Тритон Х-405
строения (табл. 5). Список промышленных ПАВ с обсуждением их свойств
можно найти в справочнике "Поверхностные явления и поверхностно-активные
вещества" (под ред. А. А. Абрам-зона и Е. Д. Щукина, 1984).
Рассмотрим некоторые примеры использования ПАВ в качестве носителей для
ферментов.
Обращенные мицеллы ПАВ в органических растворителях. Они представляют
собой ассоциаты, в которых полярные головные группы молекул ПАВ образуют
ядро мицеллы, а углеводородные остатки этих молекул направлены в
органический растворитель. В полярную внутреннюю полость обращенной
мицеллы может быть включено (солюбилизовано) значительное количество воды
(до нескольких десятков молекул воды на каждую молекулу ПАВ) и других
полярных веществ. Размеры внутренней полости обращенных мицелл можно
целенаправленно
39
и в широких пределах варьировать (от 1 до 20 нм), изменяя содержание воды
в системе.
Обращенные мицеллы образуются ПАВ различного типа, как синтетическими,
так и природными. Наиболее полно изученным по физико-химическим
параметрам и представляющим большой интерес для целей иммобилизации
ферментов является бис-2-этилгексиловый эфир натриевой соли
сульфоянтарной кислоты (аэрозоль ОТ) - продукт, выпускаемый фирмами
"Мегск" (ФРГ), "Sigma" (США), "Serva" (ФРГ). Обращенные мицеллы аэрозоля
ОТ в органическом растворителе (например, октане) характеризуются весьма
узким распределением по размерам, т. е. каждому значению содержания воды
в системе соответствует определенный диаметр агрегатов аэрозоля ОТ.
Синтетические моющие средства с биодобавками. Синтетические моющие
средства (СМС) на основе ПАВ используются в практике очень давно. В
последние годы все шире начинают применяться СМС с биодобавками -
ферментами. В качестве ПАВ в таких композициях применяются обычно смеси
синтетических жирных кислот (С 17-Сго), оксиэтилированных жирных спиртов,
алкиларилсульфонаты и др. Такие ПАВ входят в порошкообразные моющие
средства "Ока" и "Био", содержащие в своем составе протеолитические
ферменты. Средство для чистки ковров и удаления различных пятен включает
смесь натриевых солей производных сульфоянтарной кислоты в качестве
носителей для высокоактивных биодобавок на основе смеси липо-литических,
протеолитических и амилолитических ферментов.
Носители из полимеризованиых ПАВ. Г. Рингсдорфом (1977-1978) был
