Иммобилизованные ферменты - Березин И.В.
Скачать (прямая ссылка):
альдегидом, а также солями тяжелых металлов [например, Ti(IV)].
Обработка хитина концентрированными растворами щелочей (деацилирование)
приводит к образованию хитозана. Хитозан, имеющий свободные аминогруппы,
может использоваться для ковалентной иммобилизации ферментов с помощью
таких бифункциональных реагентов, как диальдегиды, диизоцианаты (см. гл.
III). В отличие от хитина хитозан растворяется в минеральных и
органических кислотах, поэтому для иммобилизации он часто применяется в
виде растворов (pH 3-7).
Употребление хитозана в качестве носителя дает хорошие результаты, так
как полученные препараты иммобилизованных ферментов обладают высокой
каталитической активностью и устойчивостью к микробному воздействию;
наблюдается также существенное повышение термостабильности белков,
иммобилизованных на хитозане.
Декстран - поли-1,6-а-?)-глюкопиранозил-?)-глюкопирано-за - разветвленный
полисахарид из бактериальных источников, содержащий остатки глюкозы,
связанные, в основном, 1,6-глюко-зидными связями (а также, 1,2-, 1,3- и
1,4-связями):
СНа
Н<
ОН
о-сн,
HI
•0~
НС-он
он
12
Гели на основе декстрана, сшитые эпихлоргидрином, выпускаются фирмой
"Pharmacia" (Швеция) под названием "сефа-декс" и "Reanal" (ВНР) под
названием "молселект". При высушивании сефадексы легко сжимаются, а в
водных растворах сильно набухают. Эти качества выражены тем сильнее, чем
меньше процентное содержание сшивки. Изменением доли сшивки регулируется
средний размер пор, образуемых пространственной сеткой геля.
Следует отметить, что продажные препараты сефадексов содержат небольшое
количество карбоксильных групп, что придает им некоторое сродство к
катионам. Этот факт необходимо учитывать при иммобилизации
металлозависимых ферментов.
Обращают на себя внимание такие свойства гелей на основе декстрана, как
высокая химическая стойкость и гидрофиль-ность (из-за наличия большого
количества гидроксильных групп). Сефадексы G-типов различаются по степени
сшитости и, следовательно, по степени набухания и по пористости.
Существуют разновидности модифицированных сефадексов для использования в
органических растворителях (LH-20 и LH-60).
Фирмы "Pharmacia" и "Reanal" выпускают также ряд производных декстрана,
содержащих различные функциональные группы (табл. 2).
К группе декстранов можно отнести крахмал, являющийся смесью
полисахаридов, основным компонентом которой является амилоза - поли-1,4-
а-?)-глюкопиранозил-0-глкжопираноза и амилопектин - разветвленный
полисахарид, состоящий из остатков D-глюкозы, связанной 1,4-а-
глюкозидными связями, а в местах разветвлений- 1,6-а-глюкозидными
связями.
Химической модификацией крахмала сшивающими агентами, такими, как
формальдегид, глиоксаль, глутаровый альдегид, получен новый носитель -
губчатый крахмал, обладающий повышенной устойчивостью по отношению к
ферментам, гидролизую-
Таблнца 2. Коммерческие препараты производных декстрана
Функциональная группа Название и марка Фирма
ОСН2СООН Карбоксиметилсефадекс (СМ) "Pharmacia" (Швеция)
0(CH2)3S03H Сульфопропнлсефадекс (SP) -"-
0(CH2)2N(C2H5)2 Диэтиламиноэтилсефа-декс (DEAE) -"-
OCH2CH2N (СгНбЪСН, - -СН(ОН)СНз Ддэтил- (2-оксипропил)
аминоэтилсефадекс (QAE) -"-
ОСН2СООН Молселект (СМ) "Reanal" (ВНР)
0(CH2)2S03H Молселект (SE) "
О (СН2) 2N (С2Н6)2 Молселект (DEAE) -У"-
13
щим полисахариды. Введение диэтанол- и триэтаноламинных групп дает
возможность применять губчатый крахмал для иммобилизации различных
ферментов.
На основе декстранов могут быть получены водорастворимые препараты с
различными функциональными группами, применяемые в медицине как носители
лекарственных веществ. Выбор носителей иа основе декстрана для
медицинских целей обусловлен, в частности, тем, что они легко
подвергаются биодеградации.
Агароза - поли-р-галактопиранозил-3,6-ангидро-а-/.-галакто-пираноза:
Она широко используется как носитель для иммобилизации. Однако стоимость
агарозы довольна высока, поэтому разрабатываются различные методы ее
модификации с целью получения легко регенерируемых форм. При охлаждении
горячего 2-6%-ного водного раствора агарозы до температуры ниже 45°С
образуются прочные крупнопористые гели, представляющие собой сложную
смесь из заряженных и нейтральных полисахаридов. В процессе образования
геля индивидуальные полисахаридные цепи образуют двойные спирали, которые
далее агрегируют с образованием "узлов". При температуре около 100°С гель
агарозы плавится, поэтому в отличие от сефадексов его нельзя
автоклавировать. Высушивание агарозы приводит к необратимой деструкции
геля, поэтому его необходимо хранить в виде водной суспензии.
Гели на основе агарозы производятся фирмами "Pharmacia" (Швеция) и "Bio-
Rad Labs" (США) и выпускаются под названиями "сефароза" и "биогель А"
соответственно (табл. 3), а также "LKB" (Швеция) и "IBF" (Франция) - под
названием "ультрогель А". При производстве сефарозы агароза подвергается
специальной обработке, в частности, из нее удаляются заряженные
