Определение иммобилизации

Многие исследователи не удовлетворяются только селекцией высокоактивных микробных культур-деструкторов и определением основных промежуточных продуктов метаболизма, они выделяют и изучают ферменты, ответственные за осуществление тех или иных трансформаций резистентных соединений. При этом существует перспектива не только изучения механизма действия и возникновения специфических, новых ферментных систем, но и использования этих ферментов при очистке биосферы. И если предложения Райта [530] о применении ферментных препаратов путем внесения их в почву для ускорения биологической детоксикации гербицидов вряд ли осуществимы и несколько преждевременны, то энзиматическая очистка сточных вод уже сейчас имеет под собой надежную основу — принцип иммобилизации ферментов и ферментных систем. [c.174]

Не менее важными направлениями исследований являются иммобилизация клеток и создание методами генотехники (генного инженерного конструирования) промышленных штаммов микроорганизмов —продуцентов витаминов и незаменимых аминокислот. В качестве примера медицинского применения достггжений биотехнологии можно привести иммобилизацию клеток щитовидной железы для определения тиреотропного гормона в биологических жидкостях или тканевых экстрактах. На очереди-создание биотехнологического способа получения некалорийных сластей, т.е. пищевых заменителей сахара, которые могут создавать ощущение сладости, не будучи высококалорийными. Одно из подобных перспективных веществ —аспартам, который представляет собой метиловый эфир дипептида—аспартилфенилаланина (см. ранее). Аспартам почти в 300 раз слаще сахара, безвреден и в организме расщепляется на естественно встречающиеся свободные аминокислоты аспарагиновую кислоту (аспар-тат) и фенилаланин. Аспартам, несомненно, найдет широкое применение [c.164]

Согласно одному из принятых определений, которое вытекает из более общего определения иммобилизации, сформулированного во Введении, под иммобилизацией фермента понимается его включение в какую-либо изолированную фазу, которая отделена от фазы свободного раствора, но способна обмениваться с находящимися в последней молекулами субстрата или эффектора. Иными словами, иммобилизация представляет собой включение фермента в такую среду, в которой для него доступной является лишь ограниченная часть общего объема. На основании этого определения все существующие методы физической иммобилизации (т. е. иммобилизации, при которой фермент не соединен с носителем ковалентными связями) можно разделить на четыре группы 1) адсорбция на нерастворимых носителях 2) включение в поры геля 3) пространственное отделение фермента от остального объема реакционной системы с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны) 4) включение в двухфазную реакционную среду, где фермент растворим и может находиться только в одной из фаз. [c.45]

Поставленные задачи решаются на основе современных методов исследования ферментов. Практическая направленность занятий связана с освоением различных методов регистрации скоростей ферментативных реакций, включающих использование сопряженных ферментных систем и метода радиоактивного анализа. С целью определения активности мембранных ферментов осваиваются техника получения различных субклеточных структур и приемы работы с различными типами детергентов. Проблемы структурного анализа ферментов решаются с привлечением методов избирательной химической модификации белков, флуоресцентных методов, а также методов ковалентной и адсорбционной иммобилизации на различных носителях, включая искусственные фосфолипидные мембраны (липосомы). Кроме того, осуществляется практическое знакомство с различными аспектами кинетического исследования ферментов осваиваются различные способы оценки кинетических параметров, ингибиторный анализ, проводится исслс- [c.329]

ПодготоЕ ленная путем модифицирования реакцией с -амино-пропилтриэтоксисиланом поверхность достаточно крупнопористого силохрома или силикагеля может быть использована для иммобилизации белков и, в частности, ферментов, нужных для проведения -биокаталитических реакций. Для этого, как указывалось в лек-дии 5, надо провести дальнейшее модифицирование поверхности адсорбента-носителя прививкой агента (глутарового альдегида), способного вступить в реакцию с аминогруппами как модификатора, так и балка. Адсорбент-носитель с привитыми теперь уже альдегидными концевыми группами вводится в реакцию с различными белками. Ра ссмотрим иммобилизацию уреазы — важного фермента, находящего также применение в аналитическом определении мочевины и в аппарате искусственная почка . На рис. 18.9 представлена зависимость активности иммобилизованной уреазы от количества иммобилизованного белка. Адсорбентом-носителем является макропористый силохром со средним диаметром пор 180 нм. Этот размер пор значительно превышает размер глобулы уреазы. Вместе с тем удельная поверхность этого силохрома еще достаточно высока (5 = 41 м /г), чтобы обеспечить иммобилизацию значительного количества уреазы. Из рис. 18.9 видно, что при этом удается иммобилизовать до 120 мг белка на 1 г сухого адсорбента-носителя (это составляет около 3 мг/м ). Активность уреазы снижается не более, чем наполовину, даже при большом количестве уреазы в силикагеле, зато иммобилизованный так фермент можно многократно применять в проточных системах, и он не теряет активности при хранении по крайней мере в течение полугода. [c.341]

Взаимодействие двух соседних структурных образований в углеводородных системах неоднородного состава может происходить по связям между их центральными или периферийными областями. Первый случай в большей степени связан с эффектами кристаллизации в низкотемпературной области. Взаимопроникновение элементов периферийных областей при этом происходит на физическом уровне и сопровождается процессами окклюдирования отдельных частиц или их иммобилизации в межчастичном пространстве. Второй случай, в основном проявляется при химическом взаимодействии элементов системы, когда взаимодействуют близлежащие частицы с образованием принципиально новых, до определенного предела температур обратимых, а затем необратимых структурных элементов. [c.176]

Для определения величины константы скорости присоединения первичных радикальных продуктов распада инициатора (иммобилизации) по двойной связи мономера к,, , можно использовать предложенное Иван-чевым с сотрудниками [138] уравнение [c.53]

При иммобилизации ферментов необходимо, чтобы активные группы матрицы ие блокировали каталитич, центр фермента, а условия иммобилизации ие приводили к потере его активности. Определенные ограничения иа способ иммобилизации налагают и особенности субстрата. Так, в случае высокомол. субстратов нельзя использовать методы инкапсулирования или включения фермента в гель, Еслн матрица несет иа себе заряды, то заряд субстрата влияет на кинетич. параметры р-ции разноименные заряды иа носителе и субстрате увеличивают скорость р-ции, катализируемой И. ф,, одноименные заряды ее снижают в м. б. причиной полной потери активности препарата. Заряды носителя и субстрата влияют также иа величину pH, при к-рой скорость ферментативной р-ции максимальна. [c.215]

В последнее время особый интерес в качестве переносчика электронов вызывает анион-радикал кислорода, который образуется при электрохимическом восстановлении молекулярного О2 в апротонной среде. Высокая реакционная способность О2, его многофункциональность, позволяют использовать этот реагент в медиаторных реакциях при определении органических соединений. В аналитической практике нашли также применение системы с иммобилизованными на поверхности электрода медиаторами. Они применяются в качестве чувствительных элементов в датчиках (сенсорах) для определения различных субстратов. Иммобилизация медиатора на поверхности электрода обеспечивает его высокую локальную концентрацию, что повышает чувствительность определений. [c.477]

Иммобилизацию фосфоглицераткиназы проводят, как описано выше, используя препараты сефарозы, активированные 30 мг Br N на 1 г геля. Препараты иммобилизованной фосфоглицераткиназы могут быть использованы для синтеза 1,3-дифосфоглицерата и для определения активности глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы в реакции восстановительного дефосфорилирования 1,3-дифосфоглицерата. [c.303]

Много усилий в развитии методов препарирования биологических объектов для электронной микроскопии было сконцентрировано на разработке способов удаления или иммобилизации воды, где были достигнуты значительные успехи. Следовало бы отметить, что не все проблемы препарирования возникают из-за воды. Была предпринята попытка разделить процедуры препарирования для РЭМ на ряд определенных, но взаимосвязанных операций. Эти операции обсуждаются приблизительно в хронологическом порядке по мере того, как они бы использовались в процессе препарирования объекта. Для конкретной задачи важно четко представлять, что некоторые операции могут быть вовсе не нужными, взаимоисключающими друг друга или могут выходить из этой последовательности. [c.220]

Естественно, ни один из используемых в настоящее время в качестве носителя материал не отвечает полностью перечисленным требованиям. Тем не менее существует широкий набор носителей, пригодных для иммобилизации определенных энзимов в конкретных условиях. [c.86]

Исключительно важное значение химия поверхности адсорбентов и носителей имеет в газовой и жидкостной хроматографии для анализа сложных смесей, препаративного выделения чистых веществ и управления технологическими процессами. Химия поверхности играет важную роль и в процессах, протекающих в биологических системах. К ним относится, в частности, взаимодействие биологически активных веществ, в том числе лекарственных препаратов, с рецепторами — местами их фиксации в организме. Изучение модифицирования поверхности необходимо для решения вопросов совместимости искусственных материалов с биологическими. Химическое модифицирование адсорбентов применяется при разработке эффективных методов вывода из крови разного рода токсинов (гемосорбция). Прививка к поверхности крупнопористых адсорбентов и носителей соединений с определенными химическими свойствами необходима для иммобилизации ферментов, их хроматографического выделения и очистки, а также для иммобилизации клеток. Иммобилизованные ферменты и клетки эффективно используются в промышленном биокатализе, обеспечивая высокую избирательность сложных реакций в мягких условиях. Очистка и концентрирование вирусов гриппа, ящура, клещевого энцефалита и других для получения эффективных вакцин требует применения крупнопористых адсорбентов с химически модифицированной поверхностью. [c.6]

Независимо от способа иммобилизации комплексных кислот полимерными лигандами-носителями, последние не только вносят определенную условность в [c.65]

Поликапроамид (ПКА) — продукт полимеризации капролактама, имеющий концевые карбоксильную и аминогруппу ПКА, как и другие полимерные носители, применяются для создания препаратов пролонгированного действия, обладающих рядом преимуществ по сравнению с обычными лекарственными средствами. При их применении достигается поддержание концентрации лекарственного средства в крови на определенном уровне, снижаются нежелательные побочные эффекты, уменьшается частота приема лекарств [25]. Иммобилизация лекарственного средства осуществляется на ПКА либо без предварительной активации последнего, либо на предварительно активированном полимере. Матрица из инертного полимера составляет от 5% до 15% от общей массы таблетки, что обеспечивает, например, контролируемое выделение одной дозы теофиллина за 8 часов [26]. [c.501]

Фосфоресценция органических молекул обусловлена дезактивацией возбужденных триплетных состояний. Время жизни триплетных состояний столь велико (до 100 с), что ддя наблюдения фосфоресценции необходимо зафиксировать молекулу в триплетном состоянии в жесткую матрицу, т.е. иммобилизовать. Иммобилизация уменьшает вероятность безызлучательной дезактивации триплетных молекул посредством соударений и внутренней конверсии. Использование фосфоресценции для определения органических веществ обычно связано с повьппением вязкости растворителя при охлаждении растворов анализируемых образцов до температуры их кристаллизации. [c.516]

Уменьшение поглощения ультразвука после максимума (рис. 55, а, б) объясняется образованием сверхмицеллярных агрегатов в процессе коагуляции гидроокисей, выделяющихся в результате гидролиза. Это явление связано с некоторой дегидратацией частиц вследствие снятия электростатического состояния межфазной поверхности и расклинивающего эффекта. Последующее возрастание коэффициента поглощения ультразвука при добавлении новых порций гидролизующихся солей обусловлено определенной иммобилизацией воды в структурах сверхмицеллярных агрегатов, образующихся при коагуляции гидроокисей. Особенно заметно такое явление в системе, возникающей при гидролизе хлорида алюминия, где поглощение ультразвука значительно выше, чем в исходных растворах. [c.138]

НОЙ потерей активности, особенно в процессе инкубации свежей, нефиксированной ткани. Об этом следует помнить, поскольку значительная часть ферментов любого органа находится в лиоформе. С помощью фиксации удается достичь определенной иммобилизации растворимых ферментов. Но и сама по себе фиксация сопряжена с определенными потерями ферментативной активности. Неплохие возможности для светомикроскопического топохимиче-ского выявления растворимых ферментов дает метод полупроницаемых мембран и субстратной пленки. Хотя оба этих метода начали разрабатываться лишь недавно, с их помощью уже была установлена локализация целого ряда ферментов без потери лиоформ. [c.175]

Для удобства применения холинэстеразы иммобилизуют в по.шмер-ные пленки или гели. При этом существенно увеличивается устойчивость фермента к влиянию внешних факторов. Так, при иммобилизагщи холинэстеразы в желатиновый гель срок ее хранения составляет 2-3 года, а при непрерьганой работе активность препарата падает на 20% лишь через 10 дней. Наряд) с повьпиением стабильности иммобилизация хо.пинэстераз обеспечивает многократное использование препарата. Заметим, что при определении необратимых ингибиторов, например фосфорорганических пестицидов, повторное использование фермента в каждом случае требует специальных исследований В качестве реактиваторов применяют гидро-ксиламин, оксимы и др [c.290]

В приведенных ниже примерах аффинную хроматографию на ДНК, иммобилизованной на целлюлозе путем высушивания или с дополнительной пришивкой УФ-облучением, использовали для очистки ДНК-узнающих белков. При этом не предпринималось Гникаких усилий по отбору для иммобилизации каких-либо определенных участков ДНК белки сами находили в гетерогенной популяции молекул ДНК участки своего биоспецифического связывания. [c.424]

Наряду с холинэстеразой для определения органических токсикантов применяют пероксидазу хрена [86[. Однако, как правило, ее применение основано на иммобилизации в биослой соответствующих устройств, с по- [c.291]

П. При вулканизации под действием любых факторов меняется химическая структура системы — появляются поперечные связи между цепями и полимер постепенно превращается сначала (при малых степенях вулканизации) в макросетчатый, а потом в микро-сетчатый. При этом происходит нарастающая иммобилизация сегментов, приводящая в области перехода от макро- к микро-сетчатой структуре, к полной потере сегментальной подвижности (возобновлена она теперь может быть лишь в результате обратной химической реакции разрушения поперечных связей). Но это, согласно основному определению, снова означает переход в стеклообразное состояние. Наиболее известный пример — превращение каучука в эскапон или эбонит. [c.82]

Полученные иммобилизованные димеры ГАФД могут быть использованы для определения активности фермента и его устойчивости к ряду неблагоприятных факторов, например к действию мочевины. Таким образом, возникает возможность решить вопрос о необходимости тетрамерной структуры для проявления ферментом каталитической активности, а также сделать определенные заключения о роли иммобилизации как фактора, стабилизирующего фермент. [c.383]

Помимо единичных иммобилизованных ферментов, в хим. анализе используют соиммобилизованные ферментные системы, позволяющие повышать чувствительность и селективность определения. При этом все чаще применяют иммобилизованные клетки микроорганизмов, содержащие естественный набор ферментов. Преимущество такой иммобилизации состоит в том, что исключаются стадии вьщеления, очистки и иммобилизации ферментов, увеличивается их стабильность. Иммобилизацию используют не только для ферментов, но и для субстратов, коферментов и эффекторов. [c.79]

В решении задач собственно электрохимического анализа актуальным становится конструирование модифицированных электродов, которые дают специфический отклик благодаря иммобилизации на электроде органических молекул или их фрагментов, например ДНК или ее олигомеров. Повышение интереса к анализу объектов органической природы предопределено тем, что число последних на несколько порядков превышает число ионов металлов и их соединений. Методы электрохимического анализа используются также для детектирования веществ в потоках жидкостей и при определении форм их существования в природе - вещественный анализ (spe iation analysis). Охарактеризовать такую обширную область науки в коротком предисловии к книге, естественно, дело весьма трудоемкое. [c.10]

В начале основного периода комплекс-сырец всегда имеет пластическую структуру. Находящаяся между нормально расположенными на поверхности капель масла кристаллами комплекса водная фаза является связанной. В пластическом комплексе-сырце дисперсной фазой является сумма масляная фаза + комплекс + связанная водная фаза , дисперсионной средой — свободная водная фаза. По мере комплексообразования объем дисперсной фазы растет, а объем дисперсионной среды уменьшается, что вызывает прогрессивное увеличение вязкости комплекса-сырца. Очевидно, что с увеличением М. В повышение вязкости происходит быстрее. На некотором этапе комплексообразования капли масла сблизятся вплотную друг к другу и комплекс-сырец потеряет подвижность. При дальнейшем комплексообразовании и связанной с ним иммобилизацией водной фазы между каплями создается разряжение, и капли прижимаются друг к другу избыточным внешним давлением — Др, которое в дальнейшем резко возрастает Это Ар стремится деформировать капли масла, а капиллярные силы, действующие в зазорах между торцами кристаллов комплекса, смоченными масляной фазой, препятствуют этому, придавая оболочкам некоторую жесткость. Капиллярные силы растут с уменьшением зазоров между кристаллами комплекса, а действие их на форму капель усиливается с уменьшением размера последних. Средняя величина зазоров между кристаллами комплекса обратно пропорциональна удельной скорости комплексообразования. Так как размер капель и удельная скорость комплексообразования уменьшаются с увеличением выхода комплекса, то по мере комплексообразования жесткость оболочек капель должна проходить через максимум. После того, как Др превысит капиллярные силы, капли начнут деформироваться, а их поверхность увеличиваться, обеспечивая условия для образования новых кристаллов комплекса. Если удельная скорость комплексообразования большая, то возникающая при деформации капель поверхность сразу же покрывается кристаллами комплекса и снижение жесткости оболочек не происходит. В этом случае деформация капель только способствует их самодис-пергированию. Если же удельная скорость комплексообразования мала, то возникающая при деформации капель поверхность не успевает покрыться кристаллами комплекса, поэтому зазоры между ними увеличиваются, что снижает жесткость оболочек капель. В итоге целостность оболочек нарушается и капли сливаются. Появление в комплексе-сырце макроскопических включений масляной фазы свидетельствует о переходе его структуры из пластической в промежуточную. Следовательно, для данного соотношения жидких фаз изменение структуры комплекса-сырца происходит при определенном соотношении размера капель и удельной скорости комплексообразования. Разрушение оболочек в первую очередь происходит у более крупных капель, т. к. они легче деформируют- [c.105]

На первой стадии глюкоза окисляется растворенным кислородом до -глюконолактона с образованием стехиометрического количества перекиси водорода, которая на второй стадии количественно окисляет о-дианизидин Существует большое количество модификаций метода с фотометрическим определением начальной скорости реакции на второй стадии или по конечной точке реакции, с использованием других субстратов пероксидазы — ферроцианида и других. В ряде модификаций вторая стадия проводится неферментативным способом. Помимо фотометрического широко используется также потенциометрический и амперометрический методы определения глюкозы с помощью глюкозоокси-дазы. Наиболее традиционным является применение кислородного электрода Кларка в сочетании с глюкозооксидазной мембраной. Совместная иммобилизация в мембране глюкозооксидазы и /3-глюкозидазы позволяют определять с помощью ферментного электрода активность целлюлазного комплекса Однако чувствительность ферментных электродов, как правило, ниже, чем у фотометрического метода с использованием глюкозооксидазы. [c.133]

Основным способом нанесения реагентов на такие полимеры является физическая иммобилизация, однако известны примеры химической прививки. Так, для определения рн получали тест-системы конденсацией полиакролеина с аминосоединениями (4-аминоазобен-зол, 4-амино-2,3-диметилазобензол и др.), поликонденсацией фенолфталеина с формальдегидом, мочевиной и фенолом и полимеризацией 4-и-аминофенилазофенил-метакрилата и 4-и-диметиламинофенилазометакрилата в присутствии азодиизобутиронитрила. Полученные тест-формы отличаются устойчивостью к кислой и щелочной средам и обратимостью действия. [c.215]

Таблетки из ППУ — новый носитель для иммобилизации пероксидазы (из корней хрена) — используют для разработки тест-методики определения 0,008-1000 мкМ ртутьорганических соединений (метил-, этил-, фенил-ртути). Определение этих токсичных веществ основано на их либеративном действии на фермент, ингибированный фенилтиомочевиной, в реакции окисления о-дианизидина или их влиянии на продолжительность индукционного периода в реакции окисления 3,3, 5,5-тетраметилбензидина в присутствии диэтилдитиокар-бамината натрия. Препарат пероксидазы, иммобилизованный на ППУ, сохраняет каталитическую активность в течение 1,5 лет, а в случае использования хроматографической бумаги — только 6 месяцев. [c.223]

Иммобилизация органических молекул при комнатной температуре может быть достигнута с помощью поверхностно-активных веществ, например лаурил-сульфата натрия. В водных растворах молекулы лау-рилсульфата натрия группируются в мицеллу из 50-100 молекул. В мицелле гидрофильные сульфогруппы ориентированы наружу, а гидрофобные углеводородные радикалы обращены внутрь (рис. 14.4.88). Молекулы органического вещества, заключенные внутри мицеллы, защищены от столкновений и от воздействия каких-либо химических тушителей и приобретают способность фосфоресцировать. Однако следует иметь в виду, что чувствительность определения с использованием поверхностно-активных веществ на один-два порядка ниже, чем при низких температурах. [c.516]

Иммобилизация нуклеиновых кислот и олигонуклеотидов позволяет получить сорбенты, способные селективно связывать определенные нуклеиновые кислоты, обладающие комплементарными последовательностями, или белки, обладающие сродством к нуклеиновым кислотам — к молекуле целиком либо ее части. Например, олиго ((1Т)-сефароза широко используется для извлечения эукариотических мРНК из смеси нуклеиновых кислот, так как они имеют поли(А)хвосты на 3 -конце полинуклеотидной цепи. После образования комплементарных комплексов с иммобилизованным олиго((1Т) и отделения всех других компонентов смеси эти мРНК могут быть легко элюированы после повышения температуры %ыше точки плавления соответствующего дуплекса. [c.247]

Метка при этом должна содержаться в том компоненте, который образует комплекс с анализируемым веществом. Например, для анализа определенного антигена нужно располагать антителом, специфичным к этому антигену, ввести в него метку (радиоактивную, ферментную, люминесцентную и т.д.) и количественно перевести анализируемое вещество в комплекс. Для того чтобы достичь максимального уровня этого перехода, меченое антитело нужно брать в избытке. Но тогда нужно предусмотреть процедуру отдейения комплекса от избытка меченого антатела. Для этих целей используют иммобилизацию анализируемого компонента на твердой поверхности. В этом случае комплекс антиген — антитело остается на поверхности, тогда как избыток меченого антитела, не вошедший в состав комплекса, легко удаляется. [c.258]

Очень интересна работа [447], в которой в отличие от обычного типа. наполненных систем, где наполнитель вводится в объем полимерной матрицы, исследована I система, в которой иммобилизация полимера, рассматриваемого в качестве наполнйтеля, осуществлялась путем пропитки поверхностного слоя образцов целлюлозы его разбавленными растворами. При этом были взяты несовместимые системы, в результате чего появилась возможность определения свойств связанного поверхностного полимера, отражающих адгезионное взаимодействие. Были исследовану сополимеры стирола и акрилонитрила с бутадиеном.и определены динамические механические свойства исходных и композиционного материалов. На основании данных о температурной зависимости мнимой составляющей комплексного модуля упругости при разных количествах полимера, введенного в поверхностный слой, были определены температуры стеклования каучуков. Оказалось, что температура стекло- [c.231]

Описанная иммобилизация ферментов аналогична, по-видимому, электроудерживанию микроорганизмов [58, 59] и осуществляется благодаря электростатическому и диполь-диполь-ному воздействиям между поляризованными частицами коллектора и молекулами белка, несущими определенный заряд и [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология