Приемы создания иммобилизованного состояния, или иммобилизованности

Принципы иммобилизации изолированного фермента распространяются на клетки и их органеллы как полиферментные системы.

Для иммобилизации ферментов (клеток, органелл) применяются носители, придающие состояние малоподвижности (рис. 2.5).

Идеальный носитель должен обладать такими свойствами, как:

  • • нерастворимость;
  • • высокая биологическая и химическая стойкость;
  • • значительная гидрофильность;
  • • достаточная проницаемость, как для ферментов, так и для коферментов, субстратов и продуктов реакции;
  • • способность носителя легко активироваться.
Схема иммобилизации молекулы фермента

Рис. 2.5. Схема иммобилизации молекулы фермента:

1 — активный фермент; 2 — изменения, приводящие к потере активности; 3 — стабилизация фермента путем иммобилизации.

Носители по химической природе делят на органические и неорганические.

Органические носители можно разделить на два класса: природные и синтетические. Эти классы делятся на группы:

  • • природные полимеры — белковые, полисахаридные, липидные;
  • • синтетические — полиметиленовые, полиамидные и полиэфирные.

Преимуществами природных носителей являются доступность, полифункциональность, гидрофильность.

Недостатки — биодеградируемость и высокая стоимость.

Из полисахаридов чаще используют целлюлозу, декстран (полисахарид из 2-О-глюкопиранозы, содержащий 1—3, 1—6 и 1—2 связи), агарозу и их производные. Линейные цепи целлюлозы и декстрана сшивают эпихлоргидрином. В полученные ячейки вводят ионогенные группы.

Крахмал «сшивают» формальдегидом, глиоксалем, глутаро- вым альдегидом.

Из природных аминосахаридов применяются хитин — отход переработки крабов и креветок. Он химически стоек, обладает пористостью.

Белковыми носителями служат структурные протеины — кератин, фиброин, коллаген и желатин (продукт переработки коллагена).

Эти белки распространены, дешевы и доступны, очень функциональны (имеют большие возможности связывания). Они способны к биодеградации (для медицинских целей — это хорошо). Недостатком является высокая иммуногенность.

Синтетические полимеры очень разнообразны и доступны. Используются очень широко. Это — полимеры стирола, акриловой кислоты, поливинилового спирта, полиамидные и полиуретановые. Большинство — механически прочные, имеют регулируемую пористость, могут присоединять разные функциональные группы. Могут производиться в разных формах (трубы, волокна, гранулы).

Из неорганических носителей применяют материалы из стекла, глины, керамики, графитовой сажи, силикагеля, силухромов, оксидов металлов. Они химически модифицируются с помощью пленок оксидов Al, Ti, Hf, Zr, а также органическими полимерами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >