Fermentlarni immobilizatsiyalashda ishlatiladigan tashuvchilar klassifikatsiyasi

Fermentlarni immobilizatsiyalashda organik va anorganik tashuvchilar ishlatiladi. Tashuvchilarga quyidagi talablar qo'yiladi (Dj.Porat, 1974):
kimyoviy va biologik mustahkamlik;
ferment va substrat oson kira oishi;
g'ovak strukturaga ega bo'lishi;
solishtirma sirt yuzasining kattaligi;
tehnologik jihatdan qulay shaklga ega bo'lishi (granula, membrana va h.k.);
oson faollana olishi;
yuqori gidrofillik;
narhining arzonligi.
Fermentlarni immobilizatsiyalashda ishlatiladigan tashuvchilar klassifikatsiyasi.
Organik polimer tashuvchilar sintetik va tabiiy bo'ladi. Tabiiy organik tashuvchilar 3 guruhga bo'linadi:
polisaharidlar;
oqsillar;
lipidlar
Sintetik polimer tashuvchilar ham kimyoviy tuzilishiga ko'ra bir necha guruhga bo'linadi:
polimetilen;
poliamid;
poliefir
Fermentlar immobilizatsiyasida asosan tabiiy polisaharidlar va polimetil tipidagi sintetik tashuvchilar ishlatiladi. Boshqa tashuvchilar nisbatan kamroq ishlatiladi. Tabiiy polimer tashuvchilarda reaktsiyaga kirishuvchan funktsional guruhlar ko'p, ularning gidrofilligi yuqori. Shuning uchun bunday tashuvchilardan boshqalariga nisbatan ko'proq foydalaniladi. tashqari, ular qimmatbaho va noyob moddalar emas. Tabiiy polimer tashuvchilarning o'ziga yarasha kamchiliklari ham bor; ularning narhi qimmat, mikroorganizmlar ta'siriga chidamsiz.
Immobilizatsiyada tabiiy polimer tashuvchilardan sellyuloza, dekstran, agaroza va uning hosilalari keng qo'llaniladi. Sellyuloza gidrofil modda bo'lib, uning gidroksil guruhlari juda ko'p. Shu boisdan uning molekulasini modifikatsiyalash oson. Mehanik mustahkamligini oshirish uchun uni qisman gidrolizlab, granula shakliga keltiriladi. Granula shakliga keltirilgan sellyulozani DEAE (dietilaminoetil)-sellyuloza, KMS (karboksimetilsellyuloza) kabi moddalarga aylantirish mumkin.
Dekstran asosidagi tashuvchilardan ham keng foydalaniladi. Ular «sefadeks» savdo nomi bilan ishlab chiqariladi. Sefadekslar quruq kukun shaklida ishlab chiqariladi. Suvli eritmalarda juda yahshi bo'kish hususiyatiga ega. Sefadeks g'ovaklarining o'lchami uning molekulararo «tikilganlik» darajasiga bog'liq. Krahmal ham dekstranlar guruhiga kiradi. Krahmal molekulasini sefadeks kabi funktsional agentlar bilan «tikib» modifikatsiyalash mumkin. «Tikuvchi» agent sifatida formal'degiddan foydalanish mumkin. «Tikilgan» krahmalning g'ovaklari ko'p bo'ladi. Bundan tashqari, fermentlar ta'siriga chidamli bo'ladi va uncha-munchaga parchalanib ketavermaydi. Dekstran asosidagi suvda eruvchan polimerlar tibbiyotda dori vositalarining tashuvchilari sifatida ishlatiladi.
Agar ham yahshi tashuvchi hisoblanadi. Diepoksid birikmalar yordamida «tikib» uning hususiyatlarini yanada yahshilash mumkin. Molekulasi kimyoviy moddalar bilan «tikilgan» agarning mustahkamligi ortadi. Qizdirilganda parchalanib ketavermaydi (albatta o'ta yuqori temperaturalar bundan mustasno).
Tashuvchilar orasida oqsillar ham o'z o'rniga ega. Ularning bir qator afzalliklari bor:
sig'imi katta;
biologik jihatdan utilizatsiyalash (biodegradatsiya) engil, bu esa o'z navbatida ekologiyani buzmaydi
juda yupqa, masalan, 80mkm8 qalinlikdagi membrana ko'rinishida ishlatish mumkin.
Fermentlarni oqsillarga immobilizatsiyalaganda, oqsillarni kimyoviy reagentlar yordamida «tikib» yoki «tikmasdan» ham ishlatsa bo'ladi. Oqsillardan ko'proq tibbiyotda va biologik tadqiqotlarda foydalaniladi. Tashuvchi sifatida keratin, fibrin, kollagen, miozin, al'bumin kabi oqsillar ko'p ishlatiladi.
Oqsillarning kamchiligi – ularning yuqori immunogenligi9. Faqat kollagen va fibrin oqsillari bunday kamchilikdan holi.
Sintetik polimer tashuvchilar fermentlarni kovalent va sorbtsion immobilizatsiyasida, gel' va mikrokapsula olishda qo'llaniladi. Stirol asosidagi polimerlar sorbtsion immobilizatsiyada ishlatiladi. Stirol asosidagi polimerlar turli hil strukturaga ega; yirik g'ovakli, getero g'ovakli va h.k.
Polimer gidrofil tashuvchilarni tayyorlashda akrilamiddan foydalaniladi. Akrilamid – akril kislotasining hosilasi.
Poliakrilamid geliga hujayralar va fermentlarni immobilizatsiyalash keng tarqalgan usullardan biridir. Poliakrilamid geli strukturasi - qattiq, g'alvirsimon, fazoviy. Poliakrilamid geli kimyoviy moddalar ta'siriga chidamli.
Poliamid tashuvchilar ham sintetik polimer bo'lib, ularning molekulasida amid guruhi -S(O)-NH- takrorlanib keladi. Ushbu tashuvchidagi amid guruhi kimyoviy moddalar orqali faollantirilsa, unga kovalent bog' bilan fermentlarni ulash mumkin.
Fermentlar asosida ta'siri uzaytrilgan dori vositalarini tayyorlashda N-vinilpirrolidon tashuvchisi qo'llaniladi. Sintetik polimer tashuvchilar kamchiliklardan holi emas. Aksariyat polimer tashuvchilar organizmda to'planib qoladi (kumulyatsiya). Shuning uchun tibbiy maqsadlarda ishlatiladigan fermentlar ko'pincha tabiiy polimerlarga (asosan dekstranlar) immobilizatsiyalanadi. Sintetik polimerlardan esa ko'proq N-vinilpirrolidon asosidagi tashuvchilar tanlanadi.
Hozirgi kunda parchalanganida zaharli moddalar hosil qilmaydigan yangi sintetik polimerlar olish ustida tadqiqotlat olib borilyapti.
|