Научные основы получения волокнистых и пленочных биокатализаторов из белкосодержащих формовочных дисперсий

• Автор: Кильдеева, Наталия Рустемовна
• Шифр специальности: 05.17.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 325 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОН И ПЛЕНОК, СОДЕРЖАЩИХ ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ ФЕРМЕНТЫ
1.1. Химическое присоединение ферментов к волокнистым материалам
1.2. Включение ферментов в химические волокна и пленки
1.3. Перспективы использования волокнистых и пленочных биокатализаторов
ГЛАВА 2. ИММОБИЛИЗАЦИЯ НАТИВНЫХ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ В СТРУКТУРЕ ВОЛОКОН И ПЛЕНОК
2.1. Иммобилизация в структуре волокон и пленок немодифи-цированных ферментов
2.2. Иммобилизация в структуре волокон и пленок модифицированных ферментов
2.3. Изучение возможности модифицирования ферментов в процессе получения ферментсодержащей формовочной дисперсии
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА МОДИФИЦИРОВАНИЯ ФЕРМЕНТА ГЛУТАРОВЫМ АЛЬДЕГИДОМ
3.1. Кинетика взаимодействия фермента с глутаровым альдегидом
3.2. Кинетика инактивации Р-галактозидазы в процессе взаимодействия с глутаровым альдегидом
3.3. Структурирование в системе р-галактозидаза - глутаровый альдегид
ГЛАВА 4. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОРМОВОЧНЫХ ДИСПЕРСИЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ И ПЛЕНОЧНЫХ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ

4.1. Свойства дисперсий на основе растворов триацетата целлюлозы в метиленхлориде, содержащих немодифициро-ванный белок
4.2. Реологические свойства адсорбционных слоев на границе раздела фаз раствор триацетата целлюлозы в метиленхлориде-раствор белка
4.3. Влияние объемной доля дисперсной фазы на реологические свойства формовочной дисперсии
4.4. Математическое моделирование процесса приготовления формовочных дисперсий для получения волокнистых биокатализаторов
4.5. Реологические свойства формовочных дисперсий, содержащих модифицированные ферменты
4.6. Изменение реологических свойств формовочных дисперсий
во времени
ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ВОЛОКНИСТЫХ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ
5.1. Влияние белоксодержащей дисперсной фазы на структуру триацетатных волокон, полученных по мокрому способу
5.2. Изучение возможности регулирования структуры ферментсодержащих триацетатных волокон
ГЛАВА 6. ОСОБЕННОСТИ КИНЕТИКИ ГЕТЕРОГЕННОГО
БИОКАТАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЕРМЕНТОВ,
ВКЛЮЧЕННЫХ В СТРУКТУРУ ВОЛОКНА
6.1. Влияние внутридиффузионных факторов на свойства ферментов, иммобилизованных в структуре волокон и
пленок
6.2. Определение путей снижения влияния диффузионных затруднений на кинетику гетерогенно-каталитического процесса
ГЛАВА 7. ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ВОЛОКНИСТЫХ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ В БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

7.1. Физико-химические параметры процессов гидролиза специфических субстратов под действием ферментов, включенных в структуру триацетатного волокна
7.2. Изучение способов организации биотехнологического процесса с использованием волокнистого биокатализатора
ГЛАВА 8. РАЗРАБОТКА ВОЛОКНИСТЫХ И ПЛЕНОЧНЫХ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
8.1. Изучение возможностей направленного изменения фармакодинамических свойств ферментсодержащих волокон
и пленок
8.2. Исследование эффективности применения волокон и пленок, содержащих протеолитические ферменты, в
гнойной хирургии
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

структуры переплетения трикотажного материала и условий предварительной модификации волокнистого материала количество иммобилизованного трипсина составляло 1-10 мг/г волокнистого материала, а его относительная активность - до 70%. По аналогичному методу к полиамиду присоединили инвертазу [59]. Было установлено, что при увеличении количества иммобилизованного фермента относительная активность снижается. Это явление объясняется тем, что при более плотном расположении макромолекул фермента на поверхности волокон не все активные центры могут участвовать в реакции [59].
Для присоединения к волокнистым материалам протеолитических ферментов был использован и метод привитой полимеризации. Трипсин ацилировали хлорангидридом акриловой кислоты, а затем ацилирован-ный фермент один или вместе с мономером, способным образовывать гидрофильный полимер, прививали на поверхность волокнистого материала [60-65]. Активность полученных материалов невелика, однако этот способ представляет определенный практический интерес, так как существенно расширяет круг носителей, которые могут быть использованы для иммобилизации.
Интересные результаты описаны в ряде работ [55, 56, 66], в которых было изучено влияние механической деформации нитей (полиамидных, вискозных) на активность ферментов, присоединенных к ним ковалентными связями. Реакция иммобилизованного на полиамидной нити а-химотрипсина со специфическим субстратом этиловым эфиром 1% ацетил-Ь-тирозина ингибируется панкреатическим ингибитором трипсина на 17%, однако при растяжении полиамидной нити степень ингибирования присоединенного к ней фермента возрастает до 70%. Это явление полностью обратимо: после прекращения действия на нить растягивающего усилия степень ингибирования снова снижается - до 47%. Описанное явление авторы работ [55, 56] объясняют тем, что в макромолекулах иммобилизованного а-химотрипсина, присоединенного к нерастяну-