Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Березин И.В. -> "Иммобилизованные ферменты " -> 9

Иммобилизованные ферменты - Березин И.В.

Березин И.В., Клячко Н.Л., Левашов А.В., Мартинек К. Иммобилизованные ферменты — М.: Высшая школа, 1987. — 159 c.
Скачать (прямая ссылка): imobilizivanniezovanniefermenti1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 66 >> Следующая

хлоротриазиновые, дисульфидные и др. Для получения гидрофильных гелей
носители могут быть сшиты глутаровым альдегидом в кислой среде, а в
щелочной - эпихлоргидрином или я-ксилилендихлоридом:
_.ОН
(нь-о-сн, хон
"он
<й? О-СН,-СН-СН;
он
^Ч)Н
(r)\^гсн-(СН,)3- СН:
НО.
-о-?н)
К достоинствам носителей на основе поливинилового спирта следует отнести,
помимо высокого содержания реакционноспособных групп, большую вместимость
по отношению к белкам.
Полиуретаны. Гидрофильные полиуретановые полимеры, содержащие группировку
-NH-С-О-, - достаточно удобные
О
материалы для включения ферментов в гель; процедура иммобилизации в этом
случае заключается в простом смешении компонентов.
Полиуретаны образуются при взаимодействии изоцианатов (например, 2, 4- и
2, 6-толуилен-, гексаметилен- или дифенил-метандиизоцианатов) с полиолами
(гликолями, триодами, простыми или сложными олигоэфирами, содержащими ОН-
группы). Структуру одного из полимеров для получения полиуретанового геля
можно представить в следующем виде:
О
При полимеризации может происходить частичный гидролиз изоцианатных групп
с выделением диоксида углерода. Образующиеся аминогруппы взаимодействуют
с изоцианатными группами, поперечно сшивая полимер. Суммарную реакцию
можно представить следующим образом:
2R-NCO + Н20 -R-NHCONH-R + С02
Полиуретаны обладают большей стойкостью по отношению к воде и
окислителям, чем полиамиды.
§ 3. Активация полимерных носителей
Активация гидроксильных и аминогрупп носителя. Под активацией матрицы
понимают проведение химической реакции с активатором, в результате
которой на ее поверхности образуются электрофильные группы, обладающие
высокой реакционной способностью по отношению к нуклеофильным группам на
белке (например, амино- и SH-группам). В числе наиболее эффективных
электрофильиых групп можно назвать следующие (Дж. Порат, 1976):
-°Ч
имидокарбонаты _)>C=NH
карбонаты
эпоксиды -СН-СНг
\у/'
азиридииы -СН-СНг
\ /
NH
активированные двойные связи, напри- СНг=СН-SO2- мер - С=СН-С (О)-
активированные атомы галогена, на- Вг-СНг-С (О)- пример Cl-C=NH
Вг-С (О)- СНг-
Реакции взаимодействия электрофильиых групп носителя с нуклеофильными
группами белка будут рассмотрены в гл. III. Здесь остановимся на способах
получения самих активированных полимерных матриц.
Имидокарбонаты. Получение этих производных основано иа реакции полимеров
с циангалогенами. Взаимодействие BrCN в водной или смешанной водно-
органической среде с двумя соседними гидроксильными группами носителя
приводит к образованию через неустойчивый цианат активного имидокарбоната
(I) и неактивного карбамата (II):
27
. (1?Х XC=NH I
BrCN _ snyS0 C==N О
(r)^он Л ^он X .о-I-мн,
нв, (r)Г II
хон
Как правило, этот прием используется для активации полисахаридов.
Синтетические полимеры активируют этим способом значительно реже.
При температуре <[20оС оптимальное значение pH этой реакции 11,0-12,5.
Реакция в этих условиях крайне нерациональна. Дело в том, что создание
сильно щелочной среды обусловлено необходимостью повышения
иуклеофильности носителя, например полисахарида (за счет частичной
ионизации ОН-группы). Однако здесь неустойчив как сам BrCN, так и
образующийся эфир, который гидролизуется с образованием неактивного
карбамата. Поэтому более 80% эфира цианата трансформируется по пути (II).
Эффективность этой реакции можно повысить, увеличив электрофильиость
циановой группировки. Такая возможность была реализована путем
промежуточного переноса этой группировки на триэтиламин:
N(Et)j + BrCN *- N==C-NT (Et)3 Br"
@-OH + NSC-N* (Et)3Br~ - (h)-o-C=N + HN(Et)3Br
Реакция активации идет при pH 7-8 через образование очень
реакционноспособного комплекса триэтиламмонийнитрила (более
реакционноспособного, чем BrCN), который атакует неионизо-ванные ОН-
группы полисахарида. При снижении pH с 12 до 7 в 20 раз снижается расход
BrCN, вместо 4 включается до 24% от внесенного азота (причем 98%
оказывается в составе активных групп матрицы вместо 10% по старой
методике). Эффективность включения повышается до 50%, а токсичность
снижается практически до нуля, если вместо BrCN использовать 1-циан-4-
диметиламинопиридинтетрафторборат.
Эпоксиды (оксираны). Например, 1,4-бис (2,3-эпоксипро-покси)бутан часто
используют для модификации и активации гидроксилсодержащих полимеров:
(н)-он+сн,-сн-сн,-о-(сн,),-о-сн,-сн--сн, "-
хо \г
-(н)-о-СН,СН-СН,-о-(СН,),-о-сн,-сн-сн,
Nr
он
Реакция протекает в щелочной среде (pH 8,5-11,0), реакционная способность
образующегося эфира в отношении нуклеофиль-
28
иых групп белков проявляется в обычном порядке: SH > NH2 > > ОН. Попутно
может протекать реакция сшивки матрицы:
(Н)-о-сн2-сн-сн2 + но-(r) (r)-О-СН2-СН-СН2-О-(r) он
В результате матрица становится нерастворимой в кипящей воде и более
устойчивой к кислотам.
Для получения эпоксиактивированной матрицы вместо бис-оксирана можно
употреблять эпихлоргидрин. Преимущество носителей, эпоксидированных
длинноцепочечными соединениями типа диглицилового эфира 1,4-к-бутандиола,
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 66 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed