Иммобилизованные ферменты - Березин И.В.
Скачать (прямая ссылка):
полисахариды. Различают 3 типа сефарозы и 6 типов биогеля А в зависимости
от концентрации агарозы (табл. 3).
Для придания большей химической и термической стабильности препараты
сефарозы обрабатывают 2,3-дибромпропанолом в сильно щелочных условиях. В
результате такой обработки получается поперечносшитый гель агарозы -
сефароза CL (препарат фирмы "Pharmacia").
Агар выделяют из клеточных мембран некоторых красных морских водорослей.
Точный состав его не известен. Однако установлено, что он содержит, по
крайней мере, два полисаха-
14
Т а 6 л и ц а 3. Агароза и некоторые ее производные
Функциональная группа (заместитель по ОН-группе) Название и марка
Концентрация агарозы, 0/ /о Фирма
- Сефароза 6В 6 "Pharmacia" (Швеция)
Сефароза 4В 4 То же
t Сефароза 2В 2 "
-О (СНг) aNH (С2Н5) 2С1- ДЭАЭ-сефароза CL-6B 6 - " "
-ОСНгСООН КМ-сефароза CL-6B 6 *-
-OCN Бромциансефароза 4В 4 ">
-ОСН2-СН-СН2-О- 1 ОН - (СН2)7-СНз Окт ил сефароза CL-4B 4
-осн2-снон-сн*-о- -о Фенил сефароза CL-4B 4 -"
Биогель А-0,5 10 "Bio-Rad Labs" (США)
Биогель А-1,5 8
Бногель А-5 6 -"-
Бногель А-15 4 -"-
Биогель А-50 2 -"-
Биогель А-150 1
-0(CH2)2N(C2H6)2 ДЭАЭ-бногель А - -"-
-NH- (СН2) 5-COO- Активированная СН-сефароза 4В 4 "Pharmacia"
(Швеция)
СГ -О-СН2СН-СНг- Ан -0(СН2)ч-О-СНг- -СН-СН2 \о/ Эпоксиактнвиро-ваиная
сефароза 6В 6 То же
рида: агарозу и агаропектин. Гели агара образуются аналогично агарбзным
при охлаждении горячего водного раствора до температуры 38°С. После
высушивания гель агара превращается в прозрачную пленку, что позволяет
использовать для изучения иммобилизованного в геле фермента оптические
методы исследования. К преимуществам агара следует отнести его низкую
стоимость и нетоксичность. Отличительной особенностью этого носителя
является способность формировать механически прочные гели даже при малых
концентрациях в растворе.
Существенного улучшения свойств агара можно достичь сшиванием
эпихлоргидрином, диэпоксидными соединениями и т. д. Сшитый агар с
регулируемой проницаемостью устойчив к нагреванию даже в щелочной среде,
обладает высокой механической прочностью, а наличие большого количества
оксигрупп позволяет легко модифицировать носитель. Это дало основания Дж.
Порату (1976) считать агар почти идеальным носителем.
Альгиновые кислоты и их соли - это полисахариды бурых морских водорослей,
состоящие из связанных |3-1,4-связями остатков D-маннуроновой кислоты:
Характерным свойством этих носителей является резкая зависимость их
растворимости от температуры и pH раствора. Так, альгиновые кислоты
хорошо растворимы в горячей воде и плохо - в холодной. Альгинаты кальция
обладают способностью образовывать гели, поэтому они используются для
иммобилизации ферментов, клеток и органелл путем включения.
Гепарин представляет собой кислый полисахарид, содержащий чередующиеся
звенья сульфатированной D-глюкуроновой кислоты (или L-идуроновой) и
сульфатированного глюкозамина (или А-ацетил-глюкозамина):
Гепарин успешно применяется для получения водорастворимых препаратов
иммобилизованных ферментов, используемых в медицине для введения in vivo.
Белки. Использование белков в качестве носителей для им-
16
соон
соон
п
п
мобилизации ферментов представляет интерес как для фундаментальных
биохимических исследований, так и для практических целей, в частности для
медицины. Этот интерес обусловлен тем, что многие ферменты в клетке
функционируют в тесном контакте с другими ее компонентами, в частности с
липидами и белками. Поэтому полагают, что изучение поведения ферментов,
иммобилизованных на белковых матрицах, позволит понять закономерности
функционирования ферментов in vivo. С точки зрения практической
значимости важными свойствами этих носителей являются высокая вместимость
по отношению к ферментам и способность к биодеградации, а также
возможность применения большинства из них (благодаря фибриллярной
природе) в виде тонкой толщиной 80 мкм пленки (мембраны). Иммобилизацию
на белковых носителях можно проводить как в отсутствие, так и в
присутствии сшивающих агентов.
К недостаткам белков как носителей медицинских препаратов для
использования in vivo следует отнести высокую иммуно-генность (исключение
составляют коллаген и фибрин).
Наиболее часто в качестве носителей применяются структурные белки, такие,
как кератин, фиброин, коллаген; двигательные белки, в частности миозин, а
также транспортные белки, например сывороточный альбумин.
Коллаген - фибриллярный белок группы склеропротеидов, основной компонент
хрящей и сухожилий, обладает высокой прочностью на разрыв. Особенностью
этого белка является его высокая гидрофильность. Так, коллаген способен
сорбировать от 1 до 5 г воды на 1 г белка, оставаясь в нерастворенном
виде и сохраняя волокнистую структуру.
Коллаген - самый распространенный белок высших животных. Легкость
выделения коллагена из ряда биологических источников в сочетании со
свойственным белкам наличием большого числа групп - участков для
