Холинэстеразные тесты в экологическом контроле биологически активных соединений

• Автор: Белякова, Светлана Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 151 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ В ЭКОЛОГОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ литературный обзор.
2.1. Применение холинстераз 6 тестметодах определения загрязнителей окружающей среды специфических ингибиторов

2.1.1. Современные представления о структуре и каталитических свойствах холинзетераз

2.1.2. Особенности использования холинзетераз в контроле объектов окружающей среды

2.2. Каликсарены потенциальные возможности и опыт применения в аналитической химии

2.2.1. Комплексы гостьхозяин1. Каликсарены строение и основы молекулярного распознавания.

2.2.2. Применение каликсаренов в определении специфических гостей .

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Реактивы и объекты исследования.

3.2. Приборы и методы эксперимента.
3.2.1. Методы измерения ферментативной активности.
3.2.2. Оценка кинетических параметров ингибирования.
3.3. Методы пробоподготовки
4. ХОЛИНЭСТЕРАЗНЫЕ ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ В КОНТРОЛЕ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
4.1. Изучение операционных характеристик холинэстеразных тестов
4.2. Влияние матрицы на аналитические характеристики определения пестицидов в объектах окружающей среды.
4.2.1. Влияние органического растворителя.
4.2.2. Зерно
4.2.3. Виноградный сок
4.2.4. Почвы
4.3. Обобщенная оценка загрязненности почв и осадков сточных вод
4.3.1. Влияние солей металлов на ингибирующее действие экстрактов из почв и осадков сточных вод
4.3.2. Биохимическое тестирование почв.
4.3.3. Осадки сточных вод
5. СКРИНИНГ АНТИХОЛИНЭСТЕРАЗНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ИНГИБИТОРОВ
5.1. Производные изатина и оксиндола
5.2. Семичленные циклические ацетали на основе витамина В6 и дельдрина.
5.3. 1,3Дизамещенные каликсарены и их тиоаналоги.
5.3.1. Фотометрическое детектирование
5.3.2. Изучение комплексообразования каликсаренов и органических кислот.
5.3.3. Кинетика и механизм ингибирования в системе каликсарен ИФА БуХЭ.
5.3.4.отенциометрическое детектирование
6. ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ.
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
АХЭ ацетилхолинэстераза
БуХЭ бутирилхолинэстераза
ИФА индофенилацстат
ДЦВФ дихлордиметилвинилфосфат
ПДК предельно допустимая концентрация загрязнителя
ХЭ холинэстсраза
Стп предел обнаружения, М или мгл
С, концентрация ингибитора, М или мгл
Е0 сигнал потенциметрического сенсора в контрольном измерении, мВ
Е, сигнал потенциометрического сенсора в присутствии ингибитора фермента, мВ 1 ингибитор
1, степень ингибирования фермента к константа скорости реакции
к бимолекулярная константа скорости необратимого ингибирования, УГмин
К константа ингибирования, М
Кш константа Михаэлиса
I температура, С г коэффициент регрессии
5 субстрат ферментативной реакции.
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Попытки упростить процедуру измерения путем создания одноразовых сенсоров на основе технологий микропечати не продвинулись дальше пилотных образцов, поскольку воспроизводимость отклика биосенсоров в производимой серии и быстрая инактиавация холинэстераз в процессе хранения не позволяют получить надежного и воспроизводимого сигнала в присутствии токсикантов в объектах окружающей среды. Внедрение средств биохимической диагностики в практику экологического мониторинга требует в первую очередь решить вопросы надежности детектирования и ингепретации биохимического сигнала, расширения круга определяемых соединений, в том числе с использованием модификаторов, обеспечивающих селективность детектирования конкретных токсикантов. Необходимо также выработать алгоритма оценки механизма ингибирования для вновь синтезируемых соединений. В этой связи настоящая работа, посвященная дальнейшему развитию средств биохимической диагностики загрязнения на основе стабилизированных препаратов холинэстеразы, является актуальной. Целью настоящей работы явилось развитие теоретических и практических подходов к диагностике загрязнения окружающей среды и скринингу токсичности органических соединений с помощью стабилизированных препаратов холинэстеразы с фотометрическим и потенциометрическим детектированием сигнала. В6 и дельдрина, предложешл методологические подходы к оценке механизма ингибирования и количественной оценке ингибирующего эффекта. Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Итоговых научных конференциях Казанского государственного университета , гг. Всероссийской конференции Химический анализ веществ и материалов Москва, г. Российскогерманском симпозиуме Биосенсоры для экологического мониторинга Иркутск, г Международном симпозиуме Молекулярный дизайн и синтез супрамолекулярных структур Казань, г. Российскояпонском симпозиуме по аналитической химии Москва, г. КГУ Материалы и технологии XXI века Казань, , 7 Симпозиуме по кинетическим методам анализа Бухарест, , Всероссийском симпозиуме по тестметодам анализа Москва, . Основные результаты изложены в 2 статьях и 7 тезисах докладов. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 1 странице машинописного текста, включает рисунок и таблиц. Состоит из Введения, 4 глав, Выводов и Списка использованных библиографических источников, включающего 3 ссылки на отечественные и зарубежные работы. Диссертация выполнена на кафедре прикладной экологии Казанского государственного университета при поддержке РФФИ грант . Разработка тестовых методов определения ингибиторов гидролитических ферментов с номошыо электрохимических биосенсоров, СанктПетербургского конкурсного центра по фундаментальному образованию грант . Методы групповой оценки загрязнителей окружающей среды на основе биохимических тестов и биосенсоров и С1ШГ Научнообразовательный центр КГУ Материалы и технологии XXI века КЕС7. Часть экспериментальных результатов и выводы на их основе использованы в учебном процессе в Казанском государственного университете при чтении общего курса Экологических мониторинг. Холинэстеразы ХЭ в течение десятилетий привлекают самое пристальное внимание химиков специалистов в области биохимии, фармакологии, физиологии и экоаналитического контроля объектов окружающей среды. Безусловно, это связано с ключевой ролью, которую играет данный фермент в быстро протекающих процессах нейрогуморальной и синаптической передачи 9,. Как теперь известно, ацетилхолин медиатор переноса нервного импульса. Под влиянием последнего он выбрасывается в пресинаптическую щель и обратимо связывается с холинорецеитором. Перемещение ионов калия и натрия приводит к формированию т. ХЭ освобождает рецептор от ацетилхолина, который тем самым получает способность воспринимать следующий импульс. Обширные исследования ХЭ связаны также с их высокой чувствительностью к фосфорорганическим соединениям и карбаминатам. Так, обязательным условием принадлежности фермента к ХЭ является его чувствительность к эзерину в концентрации Ю5 М и ниже . Современная классификация ХЭ была предложена в г. Р.9.