БІОТЕХНОЛОГІЯ - В. Г. Герасименко - 2006

Частина ІІ. Спеціальні біотехнології

РОЗДІЛ 9. ВИКОРИСТАННЯ ІММОБІЛІЗОВАНИХ ФЕРМЕНТІВ У АНАЛІТИЧНІЙ РОБОТІ

9.1.АНАЛІТИЧНІ ПРОТОЧНІ РЕАКТОРИ З ІММОБІЛІЗОВАНИМИ ФЕРМЕНТАМИ

Використання іммобілізованих ферментів відкрило можливість створення проточних аналізаторів, необхідних для контролю технологічних процесів.

Були запропоновані різноманітні реактори з іммобілізованими ферментами - у вигляді колонок, трубок, порожнистих ниток. Для заповнення колонок використовували ферменти, ковалентно зв’язані з носіями - амінованим склом, акриловими полімерами, агарозою або сефарозою, найлоновим порошком, силікагелем, силохромом тощо.

Головною вимогою до носіїв є: здатність зв’язувати найбільшу кількість ферменту (висока місткість), забезпечувати швидке проходження аналізованої суміші через реактор і відсутність сильної неспецифічної сорбції її компонентів на носії, тому що це може призвести до зниження активності ферменту і до збільшення тиску в колонці.

Одним з найкращих носіїв для колончастих реакторів є се- фароза, активована бромціаном. На ній успішно іммобілізували не тільки окремі ферменти, але й поліферментні системи. Першою на такому реакторі визначали незамінну амінокислоту - триптофан.

Р. Сандерем (1977) як ферментні реактори використовував найлонові трубки. Внутрішня поверхня була частково гідролізована кислотою, а потім на найлоні був ковалентно іммобілізований фермент. Ці трубки приєднували до автоматичних проточних аналізаторів фірми «Технікон». За допомогою таких реакторів визначали різні метаболіти і ліки в сироватці крові: сечовину, сечову кислоту, амінокислоти, глюкозу, лактозу, мальтозу, пеніцилін та ін.

Оригінальний варіант ферментного реактора запропонували італійські хіміки (Марконі В. і ін., 1975). Вони розробили метод включення ферменту всередину порожнистих ниток триацетатцелюлози в момент її формування, тобто в момент витягування нитки з розчину. Фермент опинявся включеним у внутрішню порожнину, куди могли проникати тільки низькомолекулярні субстрати. Ці нитки накручували у вигляді катушок, поміщали у скляну оболонку і через такий ферментний реактор пропускали аналізовану суміш. За допомогою такого методу сьогодні визначається пеніцилін, сечовина, глюкоза й інші речовини.