1 Технологическая часть

II. ASOSIY QISM
2.1 Fermentlar uchun tashuvchilarning tasnifi
Immobilizatsiyalangan fermentlarni olish uchun cheklangan miqdordagi organik va noorganik tashuvchilar qo'llaniladi. Tashuvchilarga quyidagi talablar qo'yiladi (J. Porat, 1974):
- yuqori kimyoviy va biologik mustahkamlik;
- yuqori kimyoviy chidamlilik;
- ferment va substratlar uchun etarli darajada o'tkazuvchanlik, g'ovaklik, katta o'ziga xos sirt maydoni;
- texnologik jihatdan qulay shakllar (granulalar, membranalar) shaklida olish imkoniyati;
- oson faollashtirish;
- yuqori gidrofillik;
- arzon.

Tashuvchilarning tasnifi sxematik tarzda 1-rasmda ko'rsatilgan.

1-rasm Immobilizatsiyalangan fermentlar uchun tashuvchilar tasnifi
Shuni ta'kidlash kerakki, organik tashuvchilar (ham past, ham yuqori molekulyar og'irlikdagi) tabiiy yoki sintetik kelib chiqishi mumkin.Tabiiy polimerik organik tashuvchilar biokimyoviy tasnifiga ko'ra 3 guruhga bo'linadi: polisaxarid, oqsil va lipid.
Sintetik polimerlarni makromolekulalar asosiy zanjirining kimyoviy tuzilishiga ko'ra ham guruhlarga bo'lish mumkin: polimetilen, poliamid, poliefir.
Fermentlarni immobilizatsiya qilish uchun tabiiy polisaxaridlar va polimetil tipidagi sintetik tashuvchilar eng ko'p qo'llaniladi, qolganlari esa kamroq qo'llaniladi. Tabiiy polimerlarning immobilizatsiya uchun tashuvchi sifatidagi katta ahamiyati ularning mavjudligi va kimyoviy reaktsiyalarga osonlik bilan kirishadigan reaktiv funktsional guruhlarning mavjudligi bilan izohlanadi. Ushbu tashuvchilar guruhining xarakterli xususiyati ham ularning yuqori gidrofilligidir. Tabiiy polimerlarning kamchiliklari ularning mikroorganizmlar ta'siriga beqarorligi va ancha yuqori narxidir.
Immobilizatsiya uchun eng ko'p ishlatiladigan tsellyuloza, dekstran, agaroza va ularning hosilalari kabi polisaxaridlardir. Tsellyuloza gidrofil, ko'plab gidroksil guruhlarga ega, bu esa uni ushbu guruhlarni almashtirish orqali o'zgartirishga imkon beradi. Mexanik mustahkamlikni oshirish uchun tsellyuloza qisman gidroliz bilan granulyatsiya qilinadi, buning natijasida amorf hududlar yo'q qilinadi. Ularning o'rnida kristall hududlar orasidagi g'ovaklikni saqlash uchun kimyoviy o'zaro bog'lanishlar kiritiladi. Granulyatsiyalangan tsellyulozani turli xil ion almashinadigan hosilalarga aylantirish juda oson.
DEAE-sellyuloza, CMC va boshqalar.
Dekstranga asoslangan tashuvchilar keng tarqalgan va "sephadex" nomi bilan sotiladi. Quritilganda ular osongina siqiladi, suvli eritmada ular kuchli shishadi. Ushbu tashuvchilarda geldagi teshiklarning o'lchami o'zaro bog'lanish darajasi bilan boshqariladi. Kraxmal ham dekstranlar guruhiga kiradi. Kimyoviy modifikatsiyalangan kraxmal formaldegid kabi moddalar bilan o'zaro bog'langan.Shu tarzda, fermentlarga, gidrolizga chidamliligini oshiruvchi shimgichli kraxmal olindi. Suvda eruvchan dekstran asosidagi preparatlar ko'pincha tibbiyotda dori tashuvchilar sifatida ishlatiladi.
Agar yaxshi tashuvchi hisoblanadi. Uning xususiyatlari kimyoviy o'zaro bog'lanishdan keyin yaxshilanadi, masalan, diepoksi aralashmalari bilan. Bunday agar issiqlikka chidamli, bardoshli va osongina o'zgartiriladi.
Proteinlar tashuvchi sifatida bir qator afzalliklarga ega: ular sig'imli, biologik parchalanish qobiliyatiga ega va ingichka (80 mkm qalinlikdagi) membrana sifatida ishlatilishi mumkin. Protein tashuvchilarda fermentlarni immobilizatsiya qilish o'zaro bog'lovchi moddalar mavjud bo'lmaganda ham, mavjud bo'lganda ham amalga oshirilishi mumkin. Proteinlar fundamental biologik tadqiqotlarda ham, tibbiyotda ham qo'llaniladi. Proteinlarning tashuvchisi sifatida kamchiliklari ularning yuqori immunogenligini (kollagen va fibrindan tashqari) o'z ichiga oladi. Ko'pincha immobilizatsiya uchun tizimli (keratin, fibrin, kollagen), vosita (miozin) va transport (albumin) oqsillari qo'llaniladi. Sintetik polimer tashuvchilar fermentlarni kovalent va sorbsion immobilizatsiya qilishda, gel va mikrokapsulalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Stirol asosidagi polimerlar sorbsion immobilizatsiya orqali qo'llaniladi. Ular makro gözenekli, izoporous tuzilishga ega bo'lishi mumkin, shuningdek, heteroporous tuzilishga ega bo'lishi mumkin. Polimer gidrofil tashuvchilarni olish uchun akril kislotaning hosilasi bo'lgan akrilamid keng qo'llaniladi.
Qattiq fazoviy tarmoq strukturasiga ega bo'lgan poliakrilamid gelga fermentlar va hujayralarni kiritish usuli keng tarqaldi. Poliakrilamid gel kimyoviy moddalarga chidamli. Poliamid tashuvchilar juda qiziqarli guruhni ifodalaydi. Bular takrorlanuvchi amid guruhi -C(O)-NH- bo'lgan turli xil geterozanjirli polimerlar guruhlari. Masalan, N-vinilpirolidon asosidagi polimerlar organizmda asta-sekin parchalanishi mumkin bo'lgan immobilizatsiyalangan fermentlarni olish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, ular biologik inertdir, bu ayniqsa tibbiy maqsadlarda foydalanilganda muhimdir. Ko'pgina polimer tashuvchilarning muhim kamchiliklari ularning tanada to'planish qobiliyatidir. Shu munosabat bilan fermentlar tomonidan gidrolizlanadigan tabiiy polimerlarga ustunlik beriladi. Shuning uchun preparatlar tarkibiga ko'pincha dekstran va sintetik tashuvchilar - N-vinilpirolidon asosidagi polimerlar kiradi. Hozirgi vaqtda zaharli bo'lmagan metabolik mahsulotlarni hosil qilish uchun parchalanadigan sintetik polimerlarni yaratish bo'yicha tajribalar olib borilmoqda.
Fermentlarni immobilizatsiya qilishning ikkita asosiy usuli mavjud: fizik va kimyoviy.