Ферменты аналитические применение

Интерес к аналитическому применению ферментов объясняется прежде всего уникальными свойствами природных биокатализаторов. Какие же свойства обусловливают идеальную пригодность ферментов как аналитических реагентов [c.83]

При пероксидазном окислении двух субстратов отмечается активация окисления одного субстрата и ингибирование другого [Лебедева, Угарова, 1996]. При этом активации подвергается окисление медленно окисляемого субстрата и частичное или полное ингибирование превращения быстро окисляемого субстрата. Реакции совместного окисления субстратов имеют биологическое значение, так как по сравнению с реакциями индивидуального окисления более предпочтительны в живых организмах. Исследование этих реакций позволит разобраться в возможностях механизма действия пероксидазы и с учетом этих реакций выявить особенности функционирования пероксидазы в растительных и животных тканях, а также расширить аналитическое применение фермента. [c.42]

Первые работы по аналитическому применению иммобилизованных ферментов [c.87]

Биосенсоры на основе иммобилизованных ферментов помогают вьшолнять десятки быстрых и точных анализов при диагностике заболеваний, контролировать содержание вредных веществ (инсектицидов, пестицидов, удобрений) в пищевых продуктах и в воздухе. Биосенсоры нашли применение в решении аналитических задач в химической и микробиологической промышленности, а также в научных исследованиях. [c.102]

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]

Таким образом, даже эти отдельные примеры показывают широкие перспективы аналитического применения иммобилизованных ферментов. [c.98]

Гетерогенные диссимметрические катализаторы, изучение которых началось сравнительно недавно, еще значительно отстают в стереоспецифичной эффективности от природных ферментов и не представляют пока интереса для препаративных целей об их аналитическом применении упоминалось выше . [c.147]

В гл. III рассматриваются методы, в которых используются каталитические реакции. Последние, особенно в случае биологических катализаторов — ферментов, часто оказываются достаточно селективными и обладают высокой чувствительностью при определении следовых количеств катализатора. Специфичность, которая во многих случаях может исключить предварительное разделение веществ, в сочетании с высокой чувствительностью дает идеальное решение ряда аналитических задач. Мы попытались сделать большой литературный обзор по аналитическому применению каталитических реакций, чтобы показать, насколько широко они используются в аналитической химии. [c.7]

Непрерывная хроматографическая очистка (НХО) представляет собой массообменный метод разделения, который появился вскоре после того, как в 1952 г. Джеймс и Мартин положили начало развитию газовой хроматографии (ГХ). В то время как в аналитической ГХ основное внимание уделяется разделению ничтожных количеств веществ, в НХО делается попытка оптимизировать основные составляющие ГХ, а именно инертный газ, твердый носитель и относительно нелетучую жидкость с целью разделения гораздо больших количеств смесей веществ. Разделяемые смеси включают соединения от углеводородов с малым молекулярным весом до эфирных масел, хелатов металлов и т. д. Совсем недавно область применения методов НХО расширилась и стала включать в себя непрерывное разделение смесей нелетучих веществ, таких, как ферменты, белки и углеводные полимеры, например декстран и другие. Соответствующие разделительные системы могут состоять из инертной подвижной жидкой фазы и такого хроматографического носителя, как шарики из двуокиси кремния с контролируемой пористостью. [c.332]

Помимо технологического и аналитического применения иммобилизованные и стабилизированные ферменты представляют значительный интерес в медицине, где они используются в качестве терапевтических ферментов [159]. Наиболее удобны для этого полимерные стабилизаторы ферментов, способные к биодеградации в организме — декстран, поливинилпирролидон, поливиниловый спирт и другие. Отмечено, что при использовании стабилизированных водорастворимыми полимерами лечебных ферментов резко понижаются иммунологические и аллергические реакции организма. С другой стороны, использование для этих целей полиэлектролита позволяет усилить иммунный ответ на.ковалент- [c.127]

Предлагаемый Справочник может служить прекрасным пособием, отвечающим самым строгим требованиям к подобным изданиям. Большая заслуга авторов состоит в логичной, хотя и не совсем традиционной для справочника систематизации материала она сделана с учетом прежде всего биохимических функций, что позволяет быстро находить описание соединений самых различных классов в интересующей читателя области. Не меньшее удовлетворение у читателя должен вызвать и тот факт, что авторы не просто ограничились перечислением многих соединений с описанием их химических и физико-химических свойств, но и в подавляющем большинстве случаев дали указания на оригинальные работы, где описаны биохимические свойства, методы выделения или синтеза кроме того, по возможности приводятся способы применения в медицине, фармакологии, агрохимии и других областях. Особую ценность представляют уникальные в справочной литературе разделы по субстратам ферментов, ингибиторам биохимических процессов, биохимическим реагентам. В книгу вошли также очень важные для экспериментаторов разделы, касающиеся описания конкретных аналитических методик, методов приготовления растворов различных реагентов, буферных систем, физиологических сред при этом многочисленные таблицы в этих разделах чрезвычайно облегчают практические лабораторные расчеты. Хотя справочник и не претендует на исчерпывающее представление всех сведений о химических соединениях, материалах и методах, вовлеченных в орбиту биохимических исследований, тем не менее он охватывает подавляющее большинство важнейших и наиболее часто используемых из них. Этой книгой можно пользоваться и как методическим руководством, и как учебным пособием для биохимических практикумов и наконец, как сборником ценных лабораторных прописей для повседневной работы. [c.6]

Биохимия не только использует в своих целях методы, созданные в рамках других химических дисциплин, но и вооружает химию новыми методами, основанными на применении биополимеров как инструмента химического исследования. Ферменты часто позволяют с уникальной, недоступной обычным химическим приемам избирательностью провести анализ сложных реакционных смесей, осуществить химические превращения в мягких условиях, избегая побочных реакций и побочных продуктов. Большое значение для решения тонких аналитических задач приобрели иммунохимические методы, использующие в качестве инструмента анализа антитела — белки, вырабатываемые высшими живыми организмами в ответ на введение чужеродных веществ. Антитела обладают способностью избирательно взаимодействовать именно с этими, вызвавшими иммунный ответ веществами и могут поэтому использоваться для их определения в сложных смесях. [c.10]

Методам иммобилизации ферментов, физико-химическим каталитическим свойствам иммобилизованных ферментов посе щены многочисленные публикации как научного, так и учебно характера. Мы не будем останавливаться на этих вопросах, и задачей в данный момент является общая характеристика мет дов применения иммобилизованных ферментов в аналитическ] целях. [c.324]

Кроме того, ферменты применяют в качестве аналитических реагентов для оценки фармакологических препаратов. Широкое применение получил метод определения глюкозы в крови при помощи фермента глюкозооксидазы [c.89]

Ферменты уже нашли широкое применение в аналитической химии, однако их внедрению в непрерывный и полунепрерывный анализы мешает высокая стоимость. За последние семь лет предложены самые различные методы использования в аналитической практике иммобилизованных ферментов [437 — 441]. В одном из таких методов применяются ферментные электроды — электрохимические датчики, которые представляют собой ион-селективные электроды, на активную мембрану которых нанесен иммобилизованный фермент в результате такого модифицирования получают высокоселективный, т. е. специфичный к органическим молекулам электрод [442]. С помощью иммобилизованных ферментов, как и с помощью растворенных ферментов, определяют концентрации либо субстрата, реагирующего на ферменте, либо ингибитора, замедляющего скорость ферментативной реакции, либо активатора, ускоряющего эту реакцию. [c.153]

Этот аналитический прием может найти применение не только в современной технологии твердого тела, но и в медицине для исследования жидкостей тела человека. Например, следовые количества металла в металлсодержащих ферментах на уровне одной атомной части на триллион могут явиться признаком начальной стадии заболевания. [c.17]

Многие знают о применении катализа в промышленности, где часто работа цехов и даже предприятий основана на использовании каталитических процессов (например, синтез аммиака, метанола, уксусной кислоты, окисление сернистого газа и многие другие). Широко известно также то, что без каталитических процессов невозможна жизнь биокатализаторы, ферменты, играют решающую роль в жизненных процессах. Но, по-видимому, мало кто знает о применении катализа в химическом анализе (аналитической химии). [c.3]

Холинэстеразы с высокой скоростью гидролизуют холиновые и тиохолиновые эфиры. Возможность аналитического применения холинэстераз обусловлена тем, что их активность в заметной мере зависит от присутствия в растворе токсичных веществ (ингибиторов) [83,84], причем некоторые из них действуют необратимо, а другие - обратимо. К необратимым ингибиторам холинэстераз относятся эфиры фосфорной, фосфо-новой и пирофосфорной кислот, в том числе и фосфорорганические пестициды, многие из которых являются суперэкотоксикангами. Действие этих соединений на холинэстеразы специфично они ковалентно связываются с активным центром фермента и дезактивируют его. Из обратимых ингибиторов интерес представляют ионы ртути, свинца и других тяжелых металлов. Высокая чувствительность холинэстераз к присутствию токсичных веществ обусловливает и область их применения сельское хозяйство, экология, токсикология и др. [c.289]

Это стало возможным благодаря успехам, достигнутым в исследованиях механизма действия и структуры этих биокатализаторсгв. В настоящее время ферменты высокой степени чистоты поступают в распоряжение аналитиков во все возрастающем количестве и применяются для проведения реакций in vitro, используемых в анализе. Преимущества аналитического применения ферментов заключаются в их высокой функциональной специфичности и чувствительности. Способность ферментов специфически взаимодействовать с отдельными веществами в различных смесях исключает, в большинстве случаев, продолжительные операции предварительного разделения смесей и сокращает время анализа. Каталитическое действие ферментов и высокое число оборотов при разложении субстрата позволяют достигать чувствительности, значительно превосходящей чувствительность обычных химических аналитических методов. [c.158]

Еще одна область применения ферментов—аналитическая химия. Она базируется на изготовлении электродов, покрытых иммобилизованными ферментами. Так, если на платиновый электрод нанести иммобилизованную глюкозооксидазу, то концентрацию глюкозы можно определить, регистрируя амперометрически количество выделяющегося на электроде пероксида водорода [c.145]

Основная проблема при конструировании и применении ферментных биосенсоров - увеличение продолжительности их действия. Дело в том, что природный (нативный) фермент сохраняет свои свойства лишь в течение относительно короткого времени. Поэтому его закрепляют на поверхности электрода с помощью специальных реагентов, вводят в пленку пористого полимера или гель, либо ковалентно пришивают к подложке. При этом фермент перестает быть подвижным, не вымывается из биослоя, а его каталитическое действие сохраняется. В последнее время для создания биосенсоров используют планарную технологию (фотолитографию, полупроводниковую технику и др.), по которой можно изготовить так называемый биочип, объединяющий сенсорную часть, трансдьюсер, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор для измерения аналитического сигнала и расчета результатов анализа. [c.500]

Ферментативные методы. В настоящее время известны ферменты, для которых достаточно четко различается скорость гидролиза 2 - или З -фосфатов от скорости гидролиза 5 -фосфатов. Успехи современной знзимологии позволяют подобрать высокоспецифические рибонуклеазы, избирательно расщепляющие либо только 5 -фосфаты, либо 2 - и З -фосфаты. Наиболее часто в аналитических целях используется высокоспецифическая 5 -нуклеотидаза змеиного яда, расщепляющая только 5 -фосфатную связь. Применение этого фермента позволяет чрезвычайно просто решить вопрос о месте фосфорного остатка если нуклеотид расщепляется нуклеотидазой змеиного яда, то он может Г,ыть только 5 -фосфатом если, напротив, он остается неизменным в этих условиях, то он является 2 - или З -фосфатом. Ферментативными методами возможно также определить различие между 2 - и З -фосфатной связью. [c.219]

Одно из направлений в создании компактных и простых в обращении аналитических приборов - широкое использование ферментов и иммунометодов. В этом случае для регистрации аналитического сигнала может быть применен карманный прибор с очень высокой, почти абсолютной избирательностью. В этой связи Ю.А. Золотов задает вопрос [3] Аналитический прибор размером с корреспондентский диктофон или даже с зажигалку, но с возможностями, не уступающими возможностям дорогого лабораторного прибора, требующего опытного работника, - разве это не заманчивая перспектива [c.11]

Благодаря высокой специфичности и способности окислять только р-О-глюкозу, даже находящуюся в смеси с другими сахарами, глюкозооксидаза нашла ряд применений как аналитический реактив. Фермент используют для определения глюкозы, особенно в сложных биологических системах. Таким образом, например, определяют глюкозу, содержащуюся в кукурузном сиропе, в некоторых других сладких сиропах, или появляющуюся при гидролизе лактозы. Этим путем устанавливают количество глюкозы в винах, обнаруживают ее в испорченном молоке. В основе методов лежит реакция образующейся при действии фермента перекиси водорода с орто-толидином орто-дианизином или другим хромогенным акцептором. Если этот реактив реагирует с Н2О2 в присутствии пероксидазы, то образуется окисленный хромогенный акцептор, интенсивность окраски которого и регистрируется [c.277]

Но особенно революционизирующее влияние на экспериментальные возможт ности биохимии оказало применение ферментов матричного биосинтеза, в первую очередь ДНК-полимераз. Аналитические возможности в биохимии нуклеиновых кислот неизмеримо возросли с появлением амплификации, т.е. размножстия молекул ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов с помощью ДНК-полимеразы. Применение прямой и обратной транскрипции позволило перенести многие методы, разработанные применительно к ДНК, на рибонуклеиновые кислоты (см. 7.6). [c.232]

Использование ферментов при проведении химических анализов. Применение ферментов в качестве химических реактивов составляет особую область аналитической и препаративной биохимии [14]. [c.63]

В аналитических исследованиях в связи с иммобилизованными ферментами необходимо упомянуть ферментные электроды [21], ферментные термисторы [40] и ферменты, ковалентно связанные с полистиролом или найлоном для целей автоматического анализа [24, 46]. Гильбо [22], например, использовал ферментные электроды для определения глюкозы, мочевины, L-аминокислот, галактозы, ацетилхолина и дегидрогеназ. Ферхмеиты, связанные с капиллярными реакторами, использованы в соединении с автоанализатором фирмы Te hni on для анализа различных субстратов, таких как глюкоза, мочевина и мочевая кислота [55]. Гудзон и др. [20] описали применение иммобилизованной холинэстеразы для контроля воздуха и воды, для обнаружения ингибиторов фермента, таких, как пестициды. Система характеризуется чрезвычайной чувствительностью. Например, органофосфат параоксон может быть обнаружен в количествах 1 10 в воздухе и воде. [c.442]

Применение. В гистохимии ферментов для выявления цитохромоксидазы [Берстон, 333], В аналитической. химии для количественного микроопределения цианидов и в качестве реактива на витамин B 2. [c.235]

Применение. В гистохимии вместо а-нафтола для проведения реакции Са- кагуши на аргинин [1, 2] и для выявления неорганического железа [3] в гистохимии ферментов для приготовления, инкубационной среды при выявлении -глюкуронидазы [Берстон, 287]. В аналитической-химии — один-из наиболее широко применяемых органических реактивов, [c.299]

Применение. В гистохимии ферментов в качестве вещества для просветления проявленных срезов [Берстон, 208]. В аналитической химии в качестве негорючего заменителя бензола для растворения и экстракции жиров, масел, восков и других жироподобных веществ. [c.384]

ГЛУТАМАТ - ОКСАЛОАЦЕТАТ-ТРАНСАМИНАЗА Хорошей иллюстрацией применения аналитического метода стационарной кинетики служит работа Хенсона и Клеланда [1] по изучению глутамат — оксалоацетат-трансаминазы. Кинетический механизм этой реакции относится к типу механизма с замещением фермента. Графики двойных обратных величин, построенные для каждого субстрата при разных концентрациях другого субстрата, имеют вид параллельных прямых. При изучении этой легко обратимой реакции как в прямом, так и в обратном направлениях результаты оказываются одинаковыми. Было исследовано также ингибирование процесса продуктами реакции с целью выяснить кинетическую значимость обоих возможных двойных комплексов. Оказалось, что обе кетокислоты строго конкурируют друг с другом и обычно не конкурируют с аминокислотами, и наоборот. Было также показано, что при высокой концентрации а-глутарата фермент образует тупиковый комплекс с этим субстратом. [c.147]

Применение. В гистохимии ферментов в сочетании с солью тетразолия в качестве субстрата для выявления цитохромоксидазы [1, 2]. Метод основан на том, что гомогенаты тканей в присутствии 1,4-феннлендиамина восстанавливаю цитохром с, который в свою очередь восстанавливает хлорид тетразолия до интенсивно окрашенного формазана, В аналитической химии в качестве реактива на иридий и нитрит. [c.407]

Применение. В микроскопии в качестве отбеливателя срезов. Эффективный ингибитор -глюкуронидазы в концентрации 10 М подавляет активность фермента [1]. В аналитической химии для осаждения кальция, тория, редкоземельных металлов и для установления титра в нерманганатометрии и алкалиметрии. [c.445]

В настоящее время хроматография на целлюлозных ионитах вошла в число повседневных методов белковой химии. Она с успехом применяется как для аналитических, так и для препаративных целей. В ближайшем будущем она несомненно найдет применение и в производственном получении ряда белков. Общее количество работ, в которых использовались ионообменные целлюлозы, достигает нескольких сотен и непрерывно увеличивается. Мы рассмотрели только общие закономерности и привели иллюстрирующие их примеры. Некоторые теоретические соображения и ряд других примеров приведены в обзорах Николаева [58], Давидовой и Рачинского [64]. Хроматография ферментов рассмотрена в обзоре Турба [59].1 Подробные указания по подготовке колонок с целлюлозными ионитами и ио проведению на них хроматографии даны Петерсоном и Собером [60], Горяченковой [61] и Гинодманом [63]. [c.229]

Хроматография на целлюлозных и полидекстрановых ионитах Хроматография на биполярных ионитах Хроматография ферментов Препаративное и аналитическое разделение Автоматический анализ Высокоскоростная хроматография с применением ионообменных производных твердых гидрофильных гелей Субстратное (специфическое или аффинное) элюирование [c.321]

Метод рН-стата был использован для определения холинэстеразы Гликом [39] в 1938 г. обзор возможности его применения дан в работе Якобсена и др. [48]. Достоинства этого метода — его точность и чувствительность. Особое преимущество данного метода состоит в том, что он позволяет вести реакцию при различном pH, включая и те области pH, которые лежат за пределами возможности бикарбонатного буфера (с помощью манометрического метода измерение можно производить только в области этого буфера). При этом методе исключается также нежелательное изменение pH, характерное для дельта-рН-метода. рН-Статный метод более пригоден, чем манометрический для измерения активности фермента при низких концентрациях субстрата, так как в этих условиях вследствие быстрого расщепления субстрата реакция заканчивается за 5 мин, а только с помощью рН-статного метода можно регистрировать процесс немедленно после добавления субстрата. Другое преимущество этого метода перед манометрическим или методом дельта-рН состоит в том, что здесь нет помех со стороны буферных веществ. Его недостатком является сравнительно медленное выполнение измерения, а также то, что он таит в себе все технические и аналитические трудности, связанные с техникой титрометрии. [c.435]