история. 1. понятие биотрансформации. Виды биокатализаторов
 Скачать 4.48 Mb.
|
МЕТОД ИММОБИЛИЗАЦИИ КЛЕТОКПроблемы стабильности защиты от токсичных соединений, возможность и легкость повторного использования можно решить путем иммобилизации клеточных катализаторов на подходящем носителе. Поскольку на клеточной поверхности имеются белковые молекулы, то для иммобилизации клеток можно использовать методы, предложенные для иммобилизации ферментных препаратов. То есть клетки можно пришивать к полимерам или сшивать между собой бифункциональных реагентов, можно включать в ячейки или капсулы из полимеров. Кроме того, клетки микроорганизмов могут выделять дополнительные вещества, способствующие их закреплению на носителе. Так, благодаря экзополимерами, обычно полисахаридной природы, микроорганизмы могут колонизировать поверхности твердых носителей и формировать на них биопленки. В присутствии питательных веществ микроорганизмы в биопленке могут расти и размножаться. Такие биокатализаторы часто используются в установках по очистке сточных вод. Способность микроорганизмов синтезировать внеклеточные эмульгаторы также может быть использовано для иммобилизации клеток в биоэмульсиях на основе системы вода – орагнический растворитель. В зависимости от гидрофильно – гидрофобного баланса биоэмульгатора могут образовываться эмульсии 2-х типов: либо масло в воде, либо вода в масле. В эмульсиях типа вода в масле клетки локализуются в диспергированной водной фазе, а в случае эмульсии типа масла в воде они находятся в водной непрерывной фазе.  Кроме того, сами клетки могут стабилизировать биоэмульсии. В этом случае клетки покрывают поверхность диспергированной гидрофобной фазой. Виды иммобилизации знать и в этой теме, то есть и на коллоквиуме, и на экзамене. 12.ЭНАНТИОСЕЛЕКТИВНЫЙ БИОКАТАЛИЗ В СИНТЕЗЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВПутем энантиоселективного биокатализа могут быть получены готовые энантиомеры БАВ или энантиомерно чистые строительные белки на основе которых затем методами орг. Синтеза могут быть получены различные практические важные соединения с заданной конфигурацией херальных центров ,обладающих биологической активностью . Исходный субстрат в энантиом. биокатализе является рацемические смеси хиральных соединений ,а так же их прохиральные предшественники и мезосоединения ,полученные на основе нефтехимического и возообновляемого сырья. В процессе энатиосел.биокатализатора прохиральных предшественников и мезосоединения превращ.в хиральные продукты с заданной конфигурцией хирального центра . Рацемические смеси хираль.соединений разделяются путем хим. модификации одного из двух энантиомеров .    мезосоединения Рацемические смеси хиральных соединений Прохиральные соединения     Энантиоселективный биокатализ    Энантиомерно чистые строительные блоки     БАВ Орг.синтез     Кинетическое разделение В зависимости от строения субстрата и свойств ферментов может быть реализованы несколько типов энантиомерных биокаталических процессов . основные процессы   Диссиметризация дерацемизация       ДС прохиральных соединений Классическое КР     Стереоинверсия Динамическое КР  Параллельное (дивергентное)КР    Циклическая дерацемизация    ДС мезосоединений Энантиоконвергентная трансформация Различные смеси Х.С. используют в качестве субстратов процессов КР и дерацемизации ,а прохиральные предшественники и мезосоединения являются исходными субстратами в процессах десимметризации симметричных молекул. Энантиомерная частота хирального соединения определяются избытком одного энантиомера над другим .(%,ее) Энантиомерные избыток рассчитывается по формуле  -Рассмотрим кинетическое разделение рацемических смесей хиральных соединений Кинетическое соединение R и S энантиомеров рацемического субстрата основано на различных скоростях их превращения в продукт реакции в присутствии энантиомерного катализатора. В результате 1 из энантиомеров превращается в соответствующий энантиомер продукта,тогда как энатиомер субстрата противоположной конфигурации остается не превращенным в реакционной смеси В идеальном случае один из энантиомеров полностью трансформирует продукт , в то время как другой не участвует в реакции.       PS Ss   PR SR Рацемиз.суб. маким.выход продукта 50% Кинетическое разделение с использованием высокосинтетического фермента ,позволяет разделить энантиомер с очень высокой энантиомерной частотой более 90%ее и выходом 50%. Однако зачастую ,превращению подвергается и второй энантиомер рацем. смеси , хотя гораздо медленнее первого, в результате чего энантиомерная частота продукта может значительно меняться.  PS Ss  медленно  быстро PR SR Рацемиз.суб. менее 50% Например, с помощью липазы Sтипа можно получать из рациматов и эфиров хиральных спиртов оптически чистые S спирты и R эфиры   |