Композитные иммобилизованные биокатализаторы с частицами ферментных препаратов, включенных в матрицу криогеля поливинилового спирта

• Автор: Шаскольский, Борис Леонидович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание

Список принятых сокращений и обозначений4

ВВЕДЕНИЕ6

ГЛАВА 1. ИММОБИЛИЗАЦИЯ БИОКАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНОГО

НАЧАЛА ВКЛЮЧЕНИЕМ В ГЕЛЬ литературный обзор.

Введение. .

1.1. Ковалентные гели с включнным биокаталитически

активным началом

1.1.1. Иммобилизованные биокатализаторы с матрицами из ковалентных гелей, полученных полимеризацией

мономеров в присутствии действующего начала.

1.1.2. Иммобилизованные биокатализаторы с матрицами

из ковалентных гелей, полученных сшиванием полимеров
1.2. Нековалентные гели с включнным
биокаталитически активным началом.
1.2.1. Включение биокатализаторов в термообратимые гели.
1.2.2. Включение биокаталитически активного начала в криогели.
1.2.3. Включение биокатализаторов в ионотропные гели
1.3. Наполнители, подходящие для включения
в гель в виде дисперсных частиц.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Материалы
2.2. Методы.
2.3. Математическая обработка результатов измерений.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Некоторые физикохимические свойства криогелей поливинилового спирта, используемых в качестве носителей
для иммобилизации ферментов.
3.2. Ферментативноактивные наполнители.
3.2.1. Сшитые гели трипсина с хитозаном.
3.2.2. Поперечносшитые ферментные агрегаты.
3.2.2.1. Изменение выхода и ферментативной активности поперечносшитых ферментных агрегатов при разных режимах их формирования.
3.2.2.2. Калориметрические исследования ноперечносшитых ферментных агрегатов и нативного трипсина.
3.2.2.3. Поперечносшитые ферментные агрегаты трипсина с хитозаном
3.2.3. Трипсин, иммобилизованный на сшитом геле ЛВС.
3.3. Композитные биокатализаторы.
3.3.1. Физикомеханические характеристики композитных систем.
3.3.2. Ферментативная активность композитных биокатализаторов
ВЫВОДЫ9
ЛИТЕРАТУРА


Исследование физикохимических свойств криогеля поливинилового спирта морфологических, теплофизических и физикомеханических при разных условиях получения. Изучение разных вариантов формирования дисперсных ферментосодержащих наполнителей, подходящих для включения в матрицу криогеля ГТВС. Оценка каталитических свойств наполнителей. Изучение физикомеханических свойств и ферментативной активности композитных биокатализаторов. Данная диссертационная работа выполнялась в лаборатории криохимии биополимеров ИНЭОС РАН и явилась продолжением исследований, направленных на создание эффективных носителей биотехнологического назначения в рамках проектов по грантам РФФИ 8офиа, РФФИ 2офиаи РФФИ 2РАа. Работа состоит из введения, 3х глав, выводов, и списка цитируемой литературы. В главе 1 рассмотрены литературные данные, касающиеся иммобилизация биокаталитически активного начала включением в гель глава 2 содержит описание эксперимента, глава 3 посвящена описанию и обсуждению полученных в работе результатов экспериментальных исследований. Процесс, в результате которого биокаталитическое действующее начало оказывается включнным в объм матрицы носителя, сформированной физическим или химическим путм, называется иммобилизацией методом включения в гель. Как правило, матрица образуется во время иммобилизации, при этом важным условием является то, что соединения, применяемые для формирования носителя и условия иммобилизации не должны сильно понижать активность биокаталитического начала 1. Известные из литературы подходы включения ферментов и клеток в матрицу носителя могут быть подразделены на 5 групп в зависимости от взаимодействия исходных компонентов матрицы между собой и биокаталитическим началом. Включение биокаталитического начала в физический нековалентньтй гель, образующийся при изменении температуры или состава растворителя. К соединениям, формирующим матрицы иммобилизованных биокаталитических систем при изменении температуры системы, относятся агар, агароза 2, желатин 3, каррагинаны 4, 5, поливиниловый спирт, образующий криогели 6, 7. К соединениям, формирующим матрицу при изменении состава растворителя, относят например поливиниловый спирт 8, 9, выпадающий из раствора при повышении ионной силы. Включение биокаталитического начала в ионотропньтй гель, получаемый путм взаимодействия полиэлектролитов, например таких как альгинаты , , , хитозан , с соответствующими ди и поливалентными противоионами. Включение биокаталитического начала в ковалентный гель, формируемый за счт химического взаимодействия низко и высокомолекулярных соединений. К ним относятся мономеры и их смеси, такие как акриламид , акриламид и акриловая кислота , Мвинилпирролидон и стирол , Ивинштпирролидон и 2гидроксиэтилметакрилат ,, либо растворимые предполимеры, такие, как поливиниловый спирт, несущий стирилпирилидиновые группы , , , и циннамилиденмодифицированные полимеры на основе полиэтиленгликолей , полиуретановые полимеры , , , , . Включениеинкапсулирование, заключающееся в формировании полупроницаемого слоя вокруг матрицы после обычного включения . Двойное включение иммобилизованное биокаталитическое начало включается в матрицу, которая затем включается в другую матрицу например, клетки, иммобилизованные в альгинатном геле, затем заключаются в матрицу из полиуретановых смол . Известны данные о стабилизирующем воздействии органических , , и неорганических , , , матриц на активность биокатализаторов, иммобилизованных путм включения в матрицу носителя, а также о влиянии матрицы на каталитическую активность иммобилизованных препаратов как ферментов , , так и клеток . Например, обнаружено повышение активности липаз вследствие конформационных изменений при включении в матрицы, формирующие гидрофобное микроокружение молекулы фермента . Поскольку свойства иммобилизуемых белков и клеток различны, а также неодинаковы условия протекания реакций, проходящих в их присутствии, разработано значительное число методов и используется большое число соединений для формирования матриц иммобилизованных биокатализаторов.