Ensymau ansymudol ac mae eu defnydd

Cododd y cysyniad o ensymau ansymudol yn ystod ail hanner yr 20fed ganrif. Yn y cyfamser, yn ôl yn 1916, gwelwyd bod hamsugno ar swcros carbon a gedwir gweithgarwch catalytig. Yn 1953, D. a N. Shleyt Grubhofer cynnal y pepsin rhwymo gyntaf, amylase, mae'r carboxypeptidase a RNase i gludwr anhydawdd. Mae cysyniad y ensym ansymudol yn cyfreithloni yn 1971. Hwn oedd y gynhadledd gyntaf ar Ensym Peirianneg. рассматривается в более широком смысле, чем это было в конце 20 века. Ar hyn o bryd, mae'r cysyniad o ensym ansymudol mewn ystyr ehangach nag yr oedd yn hwyr yn y 20fed ganrif. Rydym yn ystyried y categori hwn yn fwy manwl.

Trosolwg

– соединения, которые искусственно связываются с нерастворимым носителем. Ac yn mmobilizovannye ensymau - cyfansoddion sy'n gysylltiedig artiffisial â'r cludwr anhydawdd. Ar yr un pryd maent yn cadw eu heiddo catalytig. Ar hyn o bryd, mae'r broses hon yn cael ei ystyried mewn dwy agwedd - o fewn cyfyngiadau ryddid rhannol ac yn llawn o symudiad moleciwlau protein.

urddas

. Mae gwyddonwyr wedi darganfod rhai manteision o ensymau ansymudol. Gan weithredu fel catalyddion heterogenaidd, gallant yn hawdd gael eu gwahanu oddi wrth y cyfrwng adwaith. может быть многократным. Canfu'r astudiaethau y gall y defnydd o ensymau ansymudol yn cael ei ailadrodd. Yn y broses o rhwymo cyfansoddion newid eu priodweddau. Maent yn caffael y penodoldeb swbstrad, sefydlogrwydd. Fodd bynnag, mae eu gweithgaredd yn dechrau yn dibynnu ar amodau amgylcheddol. отличаются долговечностью и высокой степенью стабильности. ensymau ansymudol yn lefel gwydn ac yn uchel o sefydlogrwydd. Mae'n fwy na, er enghraifft, bod y ensym rhad ac am ddim yn y miloedd, degau o filoedd o weithiau. Mae hyn i gyd yn darparu effeithlonrwydd uchel, cystadleurwydd a phroffidioldeb o dechnoleg, lle mae ansymudol ensymau.

cludwyr

nodwyd J .. Porath priodweddau allweddol o ddeunyddiau delfrydol i'w defnyddio ar gyfer immobilization. Rhaid i'r cludwyr wedi:

1. Anhydoddedd.
2. sefydlogrwydd biolegol a chemegol uchel.
3. Gallu ar gyfer activation cyflym. Rhaid i'r cludwyr symud yn hawdd i mewn i rywogaeth adweithiol.
4. hydroffilig mawr.
5. Athreiddedd gofynnol. Dylai ei dangosydd fod yr un mor dderbyniol ar gyfer ensymau a coenzymes, cynhyrchion adwaith a swbstradau.

Ar hyn o bryd, nid oes unrhyw ddeunydd a fyddai'n cydymffurfio'n llawn â'r gofynion hyn. Fodd bynnag, yn ymarferol, defnyddio cludwyr sy'n addas ar gyfer y immobilization ensymau mewn categori penodol o amgylchiadau penodol.

dosbarthiad

, разделяются на неорганические и органические. Gan ddibynnu ar natur ei ddeunydd, yn cyfathrebu y cyfansoddion yn cael eu trosi i ensymau ansymudol â hwy yn cael eu rhannu'n anorganig ac organig. Rhwymo llawer o gyfansoddion yn cael ei wneud gyda chludwyr polymerig. Mae'r deunyddiau organig yn cael eu rhannu yn ddau ddosbarth: naturiol a synthetig. Ym mhob un ohonynt, yn eu tro, grwpiau yn dibynnu ar y strwythur dyrannu. cludwyr anorganig yn cael eu cynrychioli yn bennaf gan ddeunyddiau gwydr, cerameg, clai, silica, carbon du graffit. Wrth weithio gyda deunyddiau dulliau cemeg sych poblogaidd. ensymau ansymudol yn cael eu drwy cotio ffilm cludwr o titaniwm ocsid, alwmina, Sirconiwm, Haffniwm neu brosesu polymerau organig. Un o fanteision pwysig o'r deunyddiau yn y rhwyddineb adfywio.

cludwyr protein

Y mwyaf poblogaidd lipid, polysacarid a phrotein deunyddiau. Ymhlith yr olaf yw darparu polymerau strwythurol. Mae'r rhain yn bennaf yn cynnwys colagen, fibrin, ceratin, a gelatin. proteinau o'r fath yn gyffredin yn yr amgylchedd. Maent ar gael ac yn ddarbodus. Yn ogystal, mae ganddynt nifer fawr o grwpiau gweithredol ar gyfer cysylltu. Proteinau yn wahanol bioddiraddadwyedd. . Mae hyn yn eich galluogi i ymestyn y defnydd o ensymau ansymudol mewn meddygaeth. Yn y cyfamser, mae wedi protein ac eiddo negyddol. на протеиновых носителях заключаются в высокой иммуногенности последних, а также возможность внедрять в реакции только определенные их группы. Mae anfanteision defnyddio ensymau ansymudol i gludwyr protein yw imiwnogenaidd uchel y gorffennol, yn ogystal â'r cyfle i weithredu yn eu hymateb yn unig rhai grwpiau.

polysacaridau aminosaharidy

Mae'r deunyddiau hyn yn cael eu defnyddio fwyaf aml chitin, Dextran, seliwlos, agarose a deilliadau hynny. I polysacaridau yn fwy ymwrthol i adweithiau cadwyni llinol draws EPICHLOROHYDRIN crosslinked. Mae strwythur rhwyll o wahanol grwpiau ïonig yn cael eu cyflwyno yn eithaf rhwydd. Citin yn cronni mewn symiau mawr fel cynnyrch gwastraff mewn prosesu diwydiannol berdys a chrancod. Mae'r deunydd hwn yn wahanol yn gemegol gwrthsefyll ac mae ganddo strwythur mandwll diffinio'n dda.

polymerau synthetig

Mae'r grŵp hwn wedi amrywiaeth mawr o ddeunyddiau ac argaeledd. Mae'n cynnwys polymerau yn seiliedig ar asid acrylig, styren, alcohol polyfinyl, polywrethan a pholymerau polyamid. Mae'r rhan fwyaf ohonynt yn cael gwahanol gryfder mecanyddol. Yn ystod trosi maent yn darparu y posibilrwydd o wahanol faint mandwll dros ystod eang, cyflwyno amrywiol grwpiau swyddogaethol.

Dulliau rhwymol

Ar hyn o bryd, mae dau amrywiadau sylfaenol wahanol immobilization. Y cyntaf yw paratoi cyfansoddion heb fondiau cofalent gyda'r cludwr. Mae'r dull hwn yn gorfforol. ymgorfforiad arall yn cynnwys achosion o bond cofalent gyda'r deunydd. Mae'r dull hwn yn gemegol.

arsugniad

получают путем удерживания препарата на поверхности носителя благодаря дисперсионным, гидрофобным, электростатическим взаимодействиям и водородным связям. Ag ef ansymudol ensymau a geir drwy gadw y cyffur ar yr wyneb cludwr oherwydd gwasgariad,, rhyngweithiadau hydroffobig electrostatig a bondiau hydrogen. Arsugniad yw'r ffordd gyntaf o gyfyngu ar y symudedd o elfennau. Fodd bynnag, ar hyn o bryd nid yw'r opsiwn hwn wedi colli ei berthnasedd. Ar ben hynny, ystyrir bod y arsugniad i fod y dull mwyaf cyffredin o immobilization yn y diwydiant.

yn enwedig y ffordd

Mae'r llenyddiaeth wyddonol yn disgrifio dros 70 ensymau sy'n deillio dull arsugniad. Fel cludwyr perfformio fanteisiol, gwydr mandyllog, gwahanol clai, polysacaridau, alwmina, polymerau synthetig, titaniwm a metelau eraill. Yn yr achos hwn, yr olaf yn cael eu defnyddio'n fwy aml. Mae effeithiolrwydd y arsugniad o'r cyffur ar y deunydd cludwr yn cael ei benderfynu gan y mandylledd ac arwynebedd penodol.

mecanwaith gweithredu

Arsugniad o ensym i'r deunyddiau anhydawdd yn syml. Mae'n cael ei gyflawni trwy gysylltiad â hydoddiant dyfrllyd o'r cludwr cyffuriau. Gall gymryd yn ffordd statig neu ddynamig. Yr ateb ensym yn cael ei gymysgu gyda'r llaid ffres, er enghraifft, hydrocsid titaniwm. Yna, o dan amodau ysgafn, y cyfansoddyn yn sychu. Mae'r gweithgaredd ensym yn cael ei gadw pan immobilization o'r fath yn bron i 100%. Pan fydd hyn yn cyrraedd crynodiad penodol o 64 mg y gram o cludwr.

agweddau negyddol

Mae'r anfanteision yn cynnwys cryfder arsugniad isel y rhwymiad o ensymau a cludwr. Yn y broses newid Gall cyflyrau adwaith fod yn elfennau colled amlwg, halogi o gynhyrchion, datsugniad y protein. Cynyddu cryfder y cefnogi rhwymo wedi cael ei addasu. Yn benodol, deunyddiau trin gyda ïonau metel, polymerau, a chyfansoddion hydroffobig eraill ag asiantau polyfunctional. Mewn rhai achosion, y cyffur ei hun yn destun addasiad. Ond yn ddigon aml, mae hyn yn arwain at ostyngiad yn ei weithgarwch.

Cynhwysiant ar y gel

Mae'r opsiwn hwn yn eithaf cyffredin oherwydd ei unigryw a symlrwydd. Mae'r dull hwn yn addas nid yn unig i'r elfennau unigol, ond hefyd ar gyfer cyfadeiladau multiehnzimnyh. Gall Cynhwysiant ar y gel yn cael ei berfformio gan ddau ddull. Yn yr achos cyntaf, mae'r cyffur yn cael ei gyfuno â ateb monomer dyfrllyd, ac yna perfformio y Polymerization. Mae hyn yn arwain yn y strwythur gofodol y gel sy'n cynnwys y moleciwlau ensym yn y celloedd. Yn yr ail achos, mae'r cyffur yn cael ei gyflwyno i'r polymer gorffenedig. Yna cafodd ei droi'n gyflwr gel.

Mae cyflwyno'r strwythurau dryloyw

Hanfod y dull hwn yn cynnwys wrth immobilizing yr ateb ensym dyfrllyd gwahanu oddi wrth y swbstrad. Mae'n defnyddio pilen lled-athraidd. Mae'n pasio cydrannau moleciwlaidd pwysau isel o cofactors a swbstradau ac mae'n cynnal moleciwlau ensymau mawr.

microencapsulation

Mae nifer o opsiynau ar gyfer cyflwyno'r yn y strwythur dryloyw. Y mwyaf diddorol o'r rhain yn microencapsulation protein a chynhwysiant mewn liposomau. Yr opsiwn cyntaf a gynigiwyd yn 1964 gan T. Chang. Mae'n cynnwys gan fod yr ateb ensym yn cael ei gyflwyno i capsiwl caeedig y mae ei waliau yn cael eu gwneud o polymer semipermeable. Mae ymddangosiad y wyneb bilen a achosir gan ymateb y cyfansoddion o polygyddwyso interfacial. Mae un ohonynt ei ddiddymu yn y organig a'r llall - yn y cyfnod dyfrllyd. Gan y gall enghraifft cael eu crybwyll ffurfio microcapsule geir drwy polygyddwyso o halid asid sebacic i-chi (cam organig) a 1,6-hexamethylenediamine (yn y drefn honno, mae'r cyfnod dyfrllyd). Mae trwch y bilen yn cael ei gyfrifo yn canfed o micromedr. Mae gwerth y capsiwlau - cannoedd neu degau o micrometr.

Cynhwysiant mewn liposomau

Mae'r dull hwn o immobilization yn agos at microencapsulation. Liposomau yn cael eu cyflwyno mewn systemau bilayers lipid lamellar neu sfferig. Defnyddiwyd y dull cyntaf yn 1970 F. Ar gyfer gwahanu o liposomau o'r hydoddiant lipid yn cael ei redeg anweddu'r doddydd organig. Mae'r ffilm denau sy'n weddill wedi'i wasgaru mewn hydoddiant dyfrllyd, yn yr hon yr ensym yn bresennol. Yn ystod y broses hon, yr hunan-cynulliad o strwythurau bilayer lipid. . Eithaf poblogaidd hyn ensymau ansymudol mewn meddygaeth. Mae hyn oherwydd y ffaith bod y rhan fwyaf o'r moleciwlau yn lleol yn y matrics lipid pilenni biolegol. являются важнейшим исследовательским материалом, позволяющим изучать и описывать закономерности процессов жизнедеятельности. Yn gynwysedig yn liposomau ensymau ansymudol yn bwysig wrth ddeunydd ymchwil meddygaeth, gan ganiatáu astudio a disgrifio patrymau o brosesau bywyd.

Mae ffurfio cysylltiadau newydd

Immobilization drwy ffurfio cadwyni cofalent newydd a rhwng y ensymau frodorol yn cael ei ystyried gan y rhan fwyaf Biocatalysts cynhyrchu màs ar gyfer defnydd diwydiannol. Yn wahanol i ddulliau corfforol, yr opsiwn hwn yn cynnig bond di-droi'n ôl ac yn gryf y moleciwl a deunydd. Mae ei haddysg yn aml ynghyd â sefydlogi o'r cyffur. Fodd bynnag, mae lleoliad yr ensym yn bondio cofalent 1 munud gymharu â'r cludwr yn creu anawsterau penodol yn perfformio y broses catalytig. Moleciwl yn cael ei gwahanu oddi wrth y deunydd gan y mewnosodiad. Gan ei fod yn aml yn gweithredu asiantau poly- a difunctional. Maent, yn arbennig, yn cael eu hydrazine, bromid Cyanogen, dialgedrid glutaraldehyde, sylffwryl clorid ac yn y blaen. Er enghraifft, ar gyfer deillio ensym galactosyltransferase gan y cyfryngau a'r dilyniant canlynol mewnosod -CH ₂ -NH- (CH _{2) 5} -CO-. Mewn sefyllfa o'r fath yn bresennol yn y strwythur y mewnosodiad, ac mae'r moleciwl cludwr. Mae pob un ohonynt yn cael eu cysylltu gan fondiau cofalent. Hanfodol bwysig yw'r angen i gyflwyno grwpiau swyddogaethol yn yr adwaith, nid yw'n hanfodol ar gyfer y swyddogaeth catalytig yr elfen. Nid yw Felly, fel arfer, glycoproteinau ynghlwm wrth y protein cludwr wedi dod i ben, a thrwy moiety carbohydrad. Y canlyniad yw mwy sefydlog a gweithgar ensymau ansymudol.

celloedd

Mae'r dulliau a ddisgrifir uchod yn cael eu hystyried i fod yn gyffredinol ar gyfer pob math o Biocatalysts. Mae'r rhain yn cynnwys, ymhlith pethau eraill, yn cynnwys celloedd, strwythurau subcellular, immobilization sy'n dod yn gyffredin yn ddiweddar. Mae hyn oherwydd y canlynol. Pan nad yw immobilization o gelloedd yn angenrheidiol i ynysu a buro'r paratoadau ensym i weithredu cofactors yn yr adwaith. O ganlyniad, mae'n dod yn bosibl i gael systemau sy'n perfformio prosesau aml-gam digwydd yn barhaus.

Mae'r defnydd o ensymau ansymudol

, промышленности, других хозяйственных отраслях достаточно популярны препараты, полученные указанными выше способами. Mewn meddygaeth filfeddygol, diwydiant a diwydiannau eraill yn cael eu paratoi ar y cartref yn eithaf poblogaidd a gafwyd gan y dulliau uchod. ymagweddau ymarfer disbyddu ddarparu ateb i'r problemau y gwaith o ddarparu a dargedwyd o gyffuriau yn y corff gweithredu. ensymau ansymudol chaniateir i gael cyffuriau hir-weithredol gydag ychydig iawn o wenwynig ac alergenigrwydd. Nawr gwyddonwyr ddatrys y problemau sy'n gysylltiedig â bioconversion o màs ac egni, gan ddefnyddio dulliau microbiolegol. Yn y cyfamser, gyfraniad sylweddol i waith o wneud technoleg ac ensymau ansymudol. rhagolygon datblygiad yn ddigon wyddonwyr eang. Felly, yn y dyfodol, dylai un o rolau allweddol yn y broses o reolaeth dros yr amgylchedd yn perthyn i'r mathau newydd o ddadansoddi. Yn benodol, mae'r cwestiwn o bioymoleuol, a immunoassay ensymau. O bwys arbennig yw'r dulliau datblygedig yn y prosesu porthiant lignoselwlosig. Gall ensymau ansymudol yn cael ei ddefnyddio fel chwyddseinyddion signalau gwan. Gall safle actif fod o dan ddylanwad y cyfryngau, sydd o dan sonication, straen mecanyddol neu agored i drawsnewidiadau phytochemicals.