Разработка технологии получения хондроитинсульфата из гидробионтов Баренцева моря и изучение его физико-химических свойств

• Автор: Порцель, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.18.04, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Строение хондроитинсульфата

1.2 Свойства хондроитинсульфата

1.3 Получение хондроитинсульфата

1.3.1 Источники хо дроитинсульфата

1.3.2 Основные стадии получения хондроитинсульфата

1.4 Идентификация хондроитинсульфата

1.4.1 Идентификация методом ИК спектроскопии

1.4.2 Метод капиллярного электрофореза

1.4.3 Метод ядерного магнитного резонанса

1.4.4 Другие методы идентификации хондроитинсульфата
1.5 Методы количественного анализа хондроитинсульфата
1.6 Терапевтические роли хондроитинсульфата
1.7 Выводы. Постановка задачи исследований
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Методика определения массовой доли хондроитинсульфата в образце
2.2.2 Количественное определение восстанавливающих сахаров
2.2.3 Методика количественного определения Мацетил0глюкозамина
2.2.4 Методика количественного определения Огалактозамина в присутствии Иглюкозамина
2.2.5 Количественное определение Игалактозамина и Эглюкозамина методом ВЭЖХ
2.2.6 Методика идентификации хондроитинсульфата
2.2.7 Определение экзогликозидазной активности
2.2.8 Методика определения среднемассовой молекулярной массы
хондроитинсульфата
2.2.9 Определение физикохимических свойств водных растворов хондроитинсульфата
2.2. Методики определения качественных показателей препаратов . хондроитинсульфата
2.3 Математическая обработка данных
3 Результаты и их обсуждение
3.1 Выделение хондроитинсульфата из гидробионтов Баренцева моря
3.2 Разработка и совершенствование методов идентификации хондроитинсульфатов
3.2.1 Идентификация хондроитинсульфатов методом инфракрасной спектроскопии
3.2.2. Идентификация хондроитинсульфата методом ЯМР
3.2.3 Идентификация хондроитинсульфата методом ВЭЖХ
3.3 Кинетика кислотного гидролиза хондроитинсульфата . 3.3.1 Кинетика гидролиза хондроитинсульфата по образованию,
. восстанавливающих сахаров .
3.3.2 Кинетика гидролиза хондроитинсульфата по содержанию Эгалактозамина . .
.3 Кинетика гидролиза хондроитинсульфата по данным ВЭЖХ
3.3.4 Кинетика гидролиза хондроитинсульфата по изменениюконцентрации Гглюкуроновой кислоты в гидролизатах
.5 Кинетика образования и разрушения МацетилЭгалактозамина в ходе гидролиза хондроитинсульфата
3.4 Математическое моделирование процесса кислотного гидролиза хондроитинсульфата .
3.5 Физикохимические свойства растворов хондроитинсульфатов
3.5.2 Система хондроитинсульфатфермент как биомаркер
3.6 Фракционный состав хондроитинсульфата
3.7 Выделение хондроитинсульфата из морских гидробионтов с
использованием ультрафильтрации
Глава 4. Разработка технологии получения хондроитинсульфата из морских гидробионтов с использованием мембран
4.1 Обоснование рациональных режимов технологических процессов
4.2 Технология получения хондроитинсульфата и его характеристики
4.3. Расчет экономической эффективности технологии получения хондроитинсульфата из морских гидробионтов с использованием ультрафильтрации
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Технологическая инструкция на полуфабрикат хондроитинсульфата из тканей морских гидробионтов и ТУ Хондроитин сульфат из тканей морских гидробионтов. Оценка экономической эффективности разработанной технологии. Глава 1. Хондроитинсульфат ХС сульфатированный гликозаминогликан с молекулярной массой 0 Да. Р гликозидной связью, которая обычно характерна для линейных иеразветвленных полисахаридных макромолекул. Иглюкуроповой кислоты и Эгалактозамина, связанных между собой ргликозидной связью. В состав полисахаридов хондрозин входит в виде следующих производных в остатке Огалактозамина аминогруппа в положении 2 ацетилирована, а гидроксильные группы при четвертом или шестом углеродных атомах эгерифицированы серной кислотой. С, сульфатированный в 6 положении. На рисунке 1. Хондроитинсульфаты вместе с кератан, дерматан, гепарансульфатами и гепарином относятся к 1руппе соединений, которые имеют общее название сульфатированпьте гликозаминогликаны ГАГ , . Рисунок 1. Мономерное звено хондроитинеульфата хондроитинсульфат А 1 Н, Я2 3П, 3 I I хондроитинсульфат С 3Н, Я2 Н, Я3 II
найденных в соединительной ткани позвоночных, представлен в таблице 1. Эти соединения представляют собой линейные полимеры, состоящие из последовательно соединенных дисахаридных единиц, каждая из которых содержит гексозамин и уроновую кислоту или галактозу. Таблица 1. ХС, которые ковалентно связаны со стержневым белком. Мономеры протеогликана Таблица 1. Вопервых, они формируют агрегаты с гиалуроновой кислотой, когда прогсогликановых мономеров соединены с длинной цепью гиалуроновой кислоты. Вовторых, мономеры протеогликана при ассоциации их Сконцевых участков могут образовывать димеры, которые в свою очередь взаимодействуют Ыконцевыми участками с молекулами гликопротеина и формируют агрегаты первого порядка. Далее образуются агрегаты более высокого порядка, в которых димеры одновременно соединены с двумя и более молекулами связующего белка . Таблица 1. В обоих случаях боковые цепи протеогликанов, состоящие из гликозаминогликанов, переплетаются с волокнами коллагена и создают плотную трехмерную сетку, которая обеспечивает как избирательный проход через не различных макромолекул, так и прочную пространственную структуру. За счет своей высокой гидрофильности цепи гликозаминогликанов сорбируют воду, и внутри хрящевого матрикса формируется система, из которой при нагрузке на поверхности хряща выделяется жидкость, формирующая защитную пленку и обеспечивающая почти идеальное скольжение в суставе . Синтез хоидроитинсульфата. Биосинтез хоидроитинсульфата инициируется добавлением ксилозы к сериновым остаткам в коровых белках то есть тромбомодулина, а затем путем последовательного сложения двух остатков галактозы Гал и одного остатка глюкуроновой кислоты Глу. Полимеризация хондроитина происходит за счет переменного Ыацетилгапактозамина АцГалА и Глу, образуя повторяющиеся дисахариды. Наконец, сульфотрансферазы размещают сульфатные остатки в различных положениях 2. Физикохимические свойства одних и тех же типов гликозаминогликанов, выделенных из разных типов тканей позвоночных, могут различаться между собой главным образом за счет степени и места сульфатирования данных соединений , , 6, 4. ХС4 и хондроитин6 ХС6 сульфаты. Это изомеры, отличающиеся только положением сульфатной группы в их молекуле у ХС4 она присоединена к 4му атому углерода в молекуле галактозамина, а у ХС6, соответственно, к 6му атому. Сами ХС4 и ХС6 также могут быть гетерогенны по структуре. Внутри их цепей часто присутствуют дисахаридные субъединицы, в которых сульфатная группа либо отсутствует совсем, либо занимает несвойственное для данного ГАГ положение при 2, 4 или 6 атомах углерода. Молекула дисахарида может быть гиперсульфатирована сразу в двух или трех положениях 9. Например, хондроитинсульфат из хрящевой ткани лосося отличается наличием в составе трисульфатированнго дисахарида. Из сульфатированных дисахаридов обнаружен только компонент, сульфатированный в положениях 2,6 8. Эта биохимическая вариабельность строения позволяет данным молекулам иметь различную молекулярную массу и плотность заряда на своей поверхности.