Применение ионофоров

Сопрягающие мембраны не имеют, как правило, природных электрогенных переносчиков К+. Применение ионофора позволяет индуцировать проницаемость для К+ и таким образом создать (разд. 4.2) или рассеять (разд. 4.3) мембранный потенциал, а также исследовать транспорт анионов (разд. 2.7). [c.37]

Наиболее широкое применение нашло соотношение Фуосса - Онзагера 1957 г. [1, 12]. Для неассоциированных ионофоров оно имеет вид [c.14]

Данные по комплексообразованию галоген-ионов с ЗОз находятся в удивительном противоречии с тем, что ионофоры строго следуют уравнению Бьеррума,— факт, который обсуждался выше. Если взять за основу уравнение Бьеррума, то окажется, что специфически связанная молекула ЗОа не влияет на электростатическую ассоциацию иона галогена. Причиной этого может быть то, что молекула растворителя, хотя и остается связанной с анионом в ионной паре, но в точке, которая наиболее удалена от места нахождения катиона. Интересно было бы проследить аналогию в образовании ионных пар для анионов СЮ и ВР . Следует отметить, однако, что уравнение Бьеррума обычно оправдывает себя только при применении его для сравнения. [c.81]

Калиевый электрод с валиномицином чувствует калий даже при избытке натрия в 10 раз. Многие природные и синтетические ионофоры находят применение в ионоселективных электродах для определения кальция, натрия и ионов других щелочных и щелочноземельных металлов [20]. [c.211]

Селективность хелатообразования таких электрически нейтральных реагентов с катионами в полной мере можно использовать в мембранах, селективность которых к различным катионам с одинаковым зарядом будет определяться константой устойчивости комплексов, образуемых определяемым ионом и электро-нейтральным реагентом. Подробное изучение связи между селективностью и структурой нейтральных ионофоров привело к созданию целой серии синтетических лигандов, применение которых в качестве электродно-активных компонентов мембран ионоселективных электродов позволило создать датчики, отличающиеся высокой селективностью к определенным ионам. [c.100]

Метод определения чисел переноса, основанный на применении радиоактивных изотопов и не связанный с концентрационными ограничениями, позволил установить, что вклад различных ионов (как ионофоров, так и ионогенов) в общий перенос тока существенно изменяется [c.171]

В большинстве ранних публикаций по потенциометрическим ферментным детекторам описаны связанные с мембраной антигены и их применение для определения специфических антител [6, 7 ]. Присоединением ионофора к антигену можно достичь усиления выходного сигнала [8 ]. В более поздних публикациях описаны [c.206]

Первоначально в качестве электродно-активных компонентов жидкостных мембранных электродов, селективных к однозарядным ионам, использовали макроциклические природные и синтетические нейтральные переносчики, образующие, как правило, комплексы с отношением лиганд — катион 1 1 (по крайней мере те из них, которые находят применение в ионометрии). Основным свойством этих соединений как переносчиков ионов является способность образовывать структуру с липофильной оболочкой и полярной внутренней поверхностью (полостью), как это наблюдается для структуры валиномицина, изображенной на рис. 7.4. Внутренняя полость ионофора должна иметь менее 12, а предпочтительно 5—8 координационных центров. Структура образующегося комплекса должна быть достаточно жесткой, что достигается за счет ее усиления внутримолекулярными водородными связями. Однако жесткость структуры не должна быть слишком большой, так как в противном случае ионный обмен будет происходить с недостаточной скоростью [153, 186]. [c.208]

Вообш,е говоря, циклические депсипептиды можно разделить на две большие группы, а именно группу с регулярно чередующимися пептидными и сложноэфирными связями и группу с нерегулярным внедрением сложноэфирных связей. Валиномицин (88), энниатины (89) и боверицин (90), большинство которых было охарактеризовано еще 25 лет назад, принадлежат к первой группе. Сделанное в середине 60-х годов наблюдение о том, что валиномицин и родственные соединения обладают единственными в своем роде избирательными возможностями транспорта ионов, возобновило интерес к этим соединениям, отнесенным на этом основании к ионофорам. Эти пептиды образуют имеющие важное биологическое значение липидорастворимые комплексы с полярными катионами, такими как К" , Ыа+, Са +, Мд +, а также с биогенными аминами. Многообразные физические исследования указывают на то, что кинетика образования и распада комплекса и скорости диффузии ионофоров и их комплексов через липидные барьеры настолько благоприятны, что их транспорт через биологические и искусственные мембраны достигает в некоторых случаях величин, превосходящих соответствующие величины для ферментных систем. Биологические применения ионофоров, среди которых имеются полиэфиры и синтетические соединения, всесторонне рассмотрены в обзорах [142, 143]. [c.321]

Универсальным ионофором является валиномицин, известный по ион-селективным применениям. Хромофором служит гидрофобное соединение, например, МЕВРШ (М11е8(Вауег)) [c.512]

Антибиотики 222 и 223, так же как и многие другие природные ионофоры, по характеру связьгеания катиона и по определяющему этот характер типу структуры подобны краун-эфирам. Действительно, открытие краун-эфиров дало в руки исследователей долгожданные искусствение модели для изучения селективности связывания катионов и их эффективного межфазного переноса из воды в органический растворитель (или в липофильную мембрану). Поэтому неудивительно, что открытие Педерсена сразу же было воспринято как прорыв в понимании биологического явления трансмембранного переноса ионов. Уже через несколько месяцев многочисленные исследования были направлены на дизайн искусственных мультидентатных комплексонов как моделей для изучения механизма действия природных ионофоров и связи их активности со структурой. Конечная цель таких исследований — создание искусственных аналогов природных соединений с перспективой их применения в медицине. [c.474]

Белки можно включать в бислой либо прибавлением их к липидному раствору перед формированием мембраны, либо введением в уже сформировавшийся бислой посредством диффузии. Применение черных липидных мембран (bla k lipid membranes, BLM) оказалось особенно успешным для изучения низкомолекулярных пептидных ионофоров, таких, как антибиотики грамицидин и валиномицин. Кинетику их ионного транспорта удалось проанализировать детально было показано, что валиномицин — ионофор, а грамицидин, напротив, димеризуется, образуя в мембране поры. Этот метод настолько чувствителен, что позволил количественно изучать свойства единичных ионных каналов, их ионную селективность, максимальную проводимость и время жизни. [c.88]

Электропроводность при разбавлениях, больших чем 10 л моль, при образовании триплетов меняется очень мало, и константы ассоциации ионных пар легко могут быть количественно охарактеризованы либо по оригинальному методу Фуосса [31], либо по методу Шедловского [32], причем оба метода основаны на уравнении электропроводности Онзагера и на ограничительном законе коэффициентов активности Дебая — Хюккеля. Уравнение Шедловского дает более точные результаты, когда константы диссоциации превышают 10 моль л [33], но при упомянутых выше условиях расчет [34] на основе расширенного уравнения электропроводности Фуосса — Онзагера [35, 36] приводит к наиболее точным результатам. К сожалению, последний метод, дающий достаточно точные данные электропроводности ( 0,02%), не был применен к растворам в жидком ЗОз. Все константы диссоциации (/Сдисс Для ионофоров и Кехр Для ионогенов), обсуждаемые в этой статье, были определены по методу Шедловского, т. е. решением уравнения (4) [37], являющегося модифицированной формой закона разбавления Оствальда, сформулированного с применением актив- [c.72]

Точное знание равновесия диссоциации ионофоров необходимо для исследования влияния образования ионных пар на реакционную способность нуклеофилов-анионов. Хотя Экри и его сотрудники провели обширные исследования по этому вопросу 50 лет назад [47], в последние годы ему уделяется мало внимания, несмотря на большое потенциальное значение этого влияния как для теоретической, так и для синтетической органической химии. Это могло произойти потому, что различие в реакционных способностях свободных и спаренных ионов в большинстве систем мало заметно и для его выявления требуется постановка тщательных экспериментов. Одно такое исследование по влиянию образования ионных пар на нуклеофильную реакционную способность бром-иона в растворах жидкого SO2 с применением кинетики обмена радиоактивного брома между несколькими ионофорными бромидами и я-нитробензилбромидом уже упоминалось [46]. Эту проблему трудно решить однозначно по двум причинам. Одна из них та, что в принципе очень трудно, хотя и не невозможно [46], различить влияние образования ионных пар на реакционную способность аниона, представляемую уравнением (7), и на реакционную способность в том случае, когда свободный анион является активным нуклеофилом, а свободный катион служит катализатором [уравнение (8)]. [c.77]

Приведенные выше заключения основываются на допущении, что в растворе ионофор сохраняет конформацию, подобную наблюдаемой в кристаллическом состоянии. Это допущение можно проверить ЯМР-исследованием, с помощью которого обнаружены различные конформации комплексов К+, Ма+ и Сз+ и свободного ионофора [32, 33]. При описании валиномицина будет дан другой пример применения метода ЯМР для изучения ионофоров. Ионная селективность макролидных актинов (смешанные образцы из нонактина и монактина), впервые обнаруженная по зависимости стимуляции дыхания в митохондриях от природы иона, изменяется в ряду К+>КЬ+>Сз+>Ыа+>Ь + [9]. Такой же ряд селективности был получен на основании АТФ-азной индукции, которая также зависит от связанного с транспортом рассеяния энергии митохондриями [34, 35]. У более высоких членов гомологического ряда ионофоров способность индуцировать К+-зависимую АТФ-азу увеличивается, но отношение селективностей K+ Na+ уменьшается. У более низких гомо- [c.251]

Несмотря на то что большинство ионофоров при выделении рассматривали как антибиотики, их терапевтическое применение сводится лишь к случаям, когда необходимо нарушить процессы накопления энергии митохондриями высших организмов [8, 9]. Антибиотическая активность ионофороа, по-видимому, также обусловлена тем, что они нарушают метаболизм энергии и ионный метаболизм в микроорганизмах [86—88]. Хотя грамицидин систематически токсичен, он находит ограниченное медицинское применение как антибиотик местного назначения. Токсичность ионофоров по отношению к (Морской креветке Ariemia salina использовалась как процедура отбора ( скрининг ) для их обнаружения [89]. [c.269]

Эти две различные ветви фосфоинозитидного цикла ведут в конечном счете к фосфорилированию двух различных наборов белков. Оказалось, что с помощью активирующих веществ каждую из ветвей цикла можно привести в действие независимо друг от друга. С другой стороны, применение сочетанного действия фор-боловых эфиров и кальциевых ионофоров помогло установить синергизм двух сигнальных ветвей инозитидного цикла. В таком раздвоенном сигнальном пути совместным действием веществ можно запустить большое число внутриклеточных процессов. [c.112]

Значительное внимание уделено и методическим подходам к изучению механизмов перераспределения ионов кальция между внеклеточной средой и цитоплазмой и во внутриклеточном пространстве. Рассмотрены свойства и применение в биомембранологии кальциевых ионофоров и Са-индикаторов для изучения биомембран и мембранных (канальных и транспортных) структур. Представлены новые данные о строении и особенностях функционирования мембранных кальцийпереносящих систем, в том числе Са-АТФаз, Са-селективных каналов и Са-переносчиков. Фактический материал, обобщенный в настоящем изложении, дополняет и углубляет представления, систематически излагаемые в продолжающейся серии Биохимия мембран . [c.6]

Сопоставим полученные данные на срезах с возможностью их получения при работе на целом организме. Следует, по-видимому, согласиться с тем, что выяснить региональную чувствительность нейрона к фармакологическому веществу, подводимому ионофоре-тически, можно и на целом организме, как в поверхностно расположенных структурах мозга (кора, мозжечок и др.), так и с применением стереотаксической техники в подкорковых структурах, имеющих четкую организацию (например, гиппокамп). Исследование этого вопроса в подкорковых структурах, не обладающих четкой организацией, — задача крайне трудная, если не невозможная. Даже при решении простой задачи — исследовании реакций клеток на апплицируемое вещество — возникают определенные трудности при интерпретации результатов. Так, в условиях целого организма клетки стриатума реагировали на АХ или торможением, или возбуждением. Напротив, ионофоретическое подведение АХ к тем же клеткам в срезах сопровождалось их активацией. Вероятное объяснение таких противоречивых данных может заключаться в том, что 1п vivo АХ могли апплицировать к различным [c.52]

Наиболее яркие достижения современной мембранологии связаны с применением антибиотиков, избирательно увличивающих катионную проницаемость биологических мембран. Было установлено, что биологическая активность этих соединений, называемых ионофорами, или мембраноактивными комплексонами, обусловлена их способностью индуцировать транспорт ионов через мембраны. [c.80]

Идея применения полимерной мембраны с ионоселективным пластификатором принадлежит Шаткаю и сотр. [14, 72, 151], которые, исследуя мембранные системы, пригодные для изготовления кальцийселективного электрода, остановились как на ионообменном растворе на растворе теноилтрифторацетона в трибутилфосфате, заключенном в поливинилхлоридную матрицу. Такая мембрана оказалась, однако, малопригодной для практических целей из-за недостаточной селективности. Кедем и сотр. [82] запатентовали способ приготовления мембраны с использованием смеси раствора ацетилцеллюлозы в ацетоне и раствора подходящего ионофора в диметилсебацинате. После высушивания смешанного раствора на стеклянной пластинке получается тонкая пленка, содержащая ионофор и пластификатор в очень высокой степени дисперсности. Поскольку катионный комплекс ионофора (например, комплекс калия с валиномицином) заряжен положительно, полимерная матрица должна иметь слабый отрицательный заряд. [c.80]

Ионообменники II и III длительное время находили применение в кальций-селективных микроэлектродах, предназначенных для измерений на внутри- и межклеточном уровне (см. обзор [23]). Электроды на основе ионофора XVII, несмотря на определенный скептицизм, высказанный в обзоре [29], начинают приобретать заметное практическое применение [63, 130, 162—165, 214]. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология