Гели для иммобилизации, органические

На наш взгляд, есть еще один недостаток, существенно ограничивающий применение золь-гель метода по сравнению с ковалентной иммобилизацией. В процессе получения минеральных носителей, в частности кремнезема, их прокаливают с целью придания необходимых поверхностно-пористых характеристик и механической прочности. Возможность прокаливания золь-гель образцов с включенными органическими соединениями определяется их невысокой, как правило, термостабильностью, и такие образцы не отличаются механической прочностью, легко подвержены [c.163]

В обычной аффинной хроматографии для иммобилизации субстратов в качестве носителей используются агароза и сшитая сефароза. В качестве сшивающего агента обычно выступает ВгСМ, а мостик образован а,о)-диамином. Эти полисахаридные носители подвержены биодеградации, и, следовательно, органические полимерные гели более удобны в качестве матрицы и допускают более широкий набор химических модификаций. Именно эти причины побудили Уайт-сайдса и сотр. разработать новый метод иммобилизации ферментов в сшитых органических полимерных гелях [126]. По своей простоте и универсальности этот метод превосходит ранее предложенные. Особенно ценен он при иммобилизации относительно лабильных ферментов для использования в ферментерах большого размера при проведении реакций органического синтеза, катализируемых ферментами. [c.257]

Процессы биотрансформации органических продуктов, занимающие важное место в биотехнологии, успешно реализуются с использованием иммобилизованных бйокатализаторов. Иммобилизованными считают ферменты или клетки микроорганизмов, движение которых в пространстве частично или полностью ограничено. Иммобилизация представляет большой практический интерес, поскольку позволяет обеспечить легкое отделение биокатализатора от реакционной среды, способствует повьппе-нию устойчивости и увеличению времени его активной работы. На практике для этой цели применяются два основных метода включение биокатализатора в ограниченное пространство геля или капсулы либо его ковалентное связывание или физическая сорбция на инертных адсорбентах. [c.124]

Этот принцип, берущий свое начало от чисто химических опытов но обнаружению уловленных радикалов, упомянутых в 4, основан на ограничении подвижности крупных органических свободных радикалов при переходе системы из структурно-жидкого в стеклообразное состояние или при фазовом переходе (кристаллизации). Ограничение подвижности может проявиться двояко либо в невозможности рекомбинации (так называемый гель-эффект-г-см. [18] — был лишь первым эффектом, где прямым образом удалось наблюдать иммобилизацию свободных радикалов), либо, поскольку обычно в качестве ЭПЗ выбираются не-.активные, т. е. неспособные к рекомбинации или диспропорцио-нированию радикалы, в сдвигах и изменениях формы линий ЭПР. [c.280]

Следует отметить, что иммобилизация клеток позволяет повысить не только селективность биокатализатора, по и его стабильность, в том числе при работе в органическом растворителе. Так, живые клетки пекарских дрожжей, включенные в гранулы геля альгината натрия, покрытые сверху полиуретаном, осуществляют катализ в изооктане в течение 1200 ч без существенной потери активности [61]. [c.288]

Кроме того, они могут служить источником пропионовой кислоты. Способность к Осуществлению пропионовокислого брожения сохраняется после иммобилизации клеток в полиакриламидный гель (ПААГ). Иммобилизованные клетки более стабильны в отношении кислотообразования, чем свободные. Образование пропионовой и уксусной кислот может происходить из органического субстрата в безазотистой среде таким образом, иммобилизованные клетки, по существу, работают как биокатализатор. При периодической реактивации полноценной средой кислотообразующая активность пропионовокислых бактерий увеличивается и может сохраняться иа протяжении нескольких месяцев. [c.467]

Органические гели. Суть методики. Для проведения иммобилизации готовят реакционную смесь, главными компонентами которой являются фермент, мономер, сшивающий агент (если это необходимо) и водный буферный раствор. Иногда в смесь для полимеризации вводят также добавки, предохраняющие фермент от инактивации при гелеобразовании. Для получения геля готовую смесь подвергают воздействию какого-либо фактора, инициирующего процесс полимеризации мономера. [c.58]

В табл. 4.15 приведено сопоставление трех методов закрепления органических соединений в минеральных матрицах пропитка, иммобилизация, золь-гель инкапсулирование. [c.163]

В работе [9] описана технология иммобилизации микроорганизмов на биосовместимых полимерах. Изучали фильтрующие свойства иммобилизованных дрожжей на альгинатных гелевых гранулах. Выявлено, что хорошие условия биоочистки сточных вод от органических зафязнителей могут быть созданы при применении иммобилизованны.ч дрожжей на Са-а. ыинатных гелевых фанулах с двойным слоем геля. [c.168]

Еще 10 лет тому назад Н. Д. Иерусалимский — крупный советский микробиолог— писал Некоторые этапы химических синтезов трудны и сопровождаются образованием большого числа изомеров и побочных продуктов. В таких случаях полезную услугу могут оказать ферментные препараты или живые носители ферментов — микроорганизмы. От небиологических катализаторов они выгодно отличаются специфической направленностью своего действия. К тому же вызываемые ими биохимические процессы протекают при обычных температурах и давлении. Их осуществление не требует ни антикоррозийной аппаратуры, ни крупных энергетических затрат . В значительной мере благодаря его инициативе в СССР были начаты интенсивные исследования в области инженерной микробиологии. Однако, как уже говорилось выше, применение микроорганизмов в целях направленной трансформации органических веществ существенно ограничивалось спецификой работы с микроорганизмами или выделенными ферментами, которые требовали специальных условий для получения, сохранения и воспроизводства. В настоящее время известны пути стабилизации (иммобилизации) ферментов путем либо химической фиксации активной конформации с помощью дифункциональных (сшивающих) реагентов, либо химической прививки к полимерным носителям и даже к стеклу, либо включения в гель инертного полимера. Это позволило превратить ферменты из крайне нестойких веществ в довольно стабильные, препараты, которые могут неоднократно вводиться в реакционную массу в качестве катализатора. Более того, стало возможным, не выделяя фермент, проводить такую иммобилизацию прямо на клеточном уровне, используя выращенную культуру соответствующего микроорганизма. Все это позволяет рас-сч1итывать в ближайшие годы на широкое и эффективное В1недрение методов ферментативного превращения не только в лабораторную, но и в промышленную практику. Именно поэтому мы надеемся, что появление даже неполной сводки, составленной американскими специалистами, вызовет интерес у советского читателя. [c.6]

От микрокапсулирования этот способ иммобилизации, предложенный Д. Динелли (1972), отличается главным образом формой получаемых препаратов в первом случае образуются сферические микрокапсулы, а во втором — нити. Суть состоит в том, что Эмульсию водного раствора фермента в органическом растворе волокнообразующего полимера (производные целлюлозы, поливинилхлорид, поли-1--метилглутамат) продавливают через фильеры в жидкость (например, толуол), вызывающую коагуляцию полимера. Полученные волокна представляют собой пористые полимерные гели, содержащие гомогенную дисперсию небольших капель водного раствора фермента размером около [c.70]

Другой прием ретикуляции основан на использовании ферментов, предварительно ковалентно модифицироваиных реагентом, содержащим двойную связь, например акрилоилхлоридом. В этом случае при сополимеризации белкового макромономера с низкомолекулярными мономерами (например, с акриламидом) образуются сетчатые полимерные гели, сшитые белком или дополнительным сшивающим мономером (например, N. Ы-мети-лен-бис-акриламидом). В рассматриваемой системе исходное состояние — жидкий раствор, а конечное (после полимеризации) — твердое тeJ o (гель), причем, естественно, оно приобретает форму того сосуда (реактора), в котором проводится полимеризация. Целенакравлеиное использование этого явления положено в основу целого ряда оригинальных способов иммобилизации. Сшивкой белка в объеме растворителя (сополимеризацией) получают трехмерный гель (рис. 12, а) в виде крупного однородного блока, который можно механически измельчать и использовать в виде более или менее мелких частиц в суспензиях. Трехмерный гель можно готовить и непосредственно в виде мелких частиц сферической формы путем эмульсионной полимеризации. Эмульсии получают диспергированием водного раствора, содержащего мономеры, в несмешивающемся с водой органическом растворителе. Предельный вариант таких систем — микроэмульсии, или гидратированные обращенные мицеллы поверхностно-активных веществ (ПАВ) в органических растворителях. В мицеллярных системах размеры капелек , содержащих модифицированный фермент и мономеры, можно варьировать и даже получать их близкими к собственным размерам молекул ферментов. Это новое качество иммобилизации — молекулярный уровень. Иными словами, при использовании систем обращенных мицелл ПАВ в органических растворителях, можно обшивать отдельные молекулы фермента полимерной оболочкой заданной толщины, т. е. в полном смысле одеть фермент в рубашку, сшитую по мерке (рис. 12,6). [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология