1.4 Липосомалар және туберкулезге қарсы терапия.

Никотин қышқылының гидразиді – туберкулезге қарсы препараттардың негізгілерінің бірі. Егер оны липосомалармен қаптаса, ол дәріні туберкулездің микобактерияларына жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл облыстағы зерттеулермен клиникалық және тәжірбиелік медицина СО РАМН ғылыми орталығы Исследованиями в этой области занимаются специалисты Научного центра клинической и экспериментальной медицины СО РАМН при поддержке федеральной целевой программы Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007—2012 годы.

Туберкулез қабынуында туберкулездің микобактерияларымен толтырылған макрофагтардың иммундық жүйесінің жасушаларынан тұратын гранулемалар түзіледі. Сондықтан дәріні макрофагқа жеткізу қажет. Дәріні қажетті жерге жеткізу бауырға берілітін токсикалық жүкті азайтуға мүмкіндік береді. Макрофагтар ұсақ бөлшектерді жұтуға қабілетті, сондықтан ұсынылған дәрі – никотин қышқылының гидразиді липосомалармен қаптайды. Новосибирск ғылымдары өлшемі 200-ден 450 нм-ге дейін болатын молекулалы-липосомалық гибридті композициялар (МЛГК) жасап шығарды, олардың құрамында дәрімен байланысқан тотыққан декстранттар болады. Енді зерттеушілер МЛГК-нің фагоциттермен жұтылу тиімділігіне қандай факторлар әсер ететінін тексеруде.

Ғалымдар тәжірибелерді тышқан макрофагтарына жасады. Жасушаларды теория жүзінде макрофагтарға липосомаларды жұтуға кедергі келтіре алатын қосылыстар мен ферменттермен өңдейді. Жұтылу процесін шартты түрде екі сатыға бөлуге болады: алдымен МЛКГ-ні жасушаларға жапсырады, содан соң ішіне түседі. Рецепторлар функцияларын атқара алатын ақуыз молекулаларының фагоциттерін беттен слущивать МЛГК-нің жасуша мембраналарына жабысуында ешқандай рөл атқармайтын болып шықты. Бұл процесті жасушалық мембраналардағы басылған метаболизм аздап баяулата алады.

Жасушалардың липосомаларды жұтатын бөлігі, яғни фагоцитоз және бір жасушаның жұтатын липосомалары саны цитоскелеттің қозғалмалылығынан, яғни мембрананың втягиваться и выпячиваться мүмкіндіктерінен, және жасушалық мембраналардағы метаболизм деңгейінен тәуелді. Бұл процестердің бұзылуы фагоцитоз белсенділігін екі есе төмендетеді, бірақ сонда да МЛГК жұтылуы жүреді. Зерттеушілер макрофагтар липосомаларға енгізілген дәріні белсенді ұстап қалады, сондықтан туберкулез микобактериялары үшін дәріні қажетті жеріне жеткізу функциясына қабілетті деген тұжырымға келді.

Медицинаның жаңа даму сатысында жаңа әдістемелік нұсқауларды іздеп, жасау сонымен қатар жаңа қатерлі ісік ауруларын емдеу эффективтілігін жоғарылату үшін дәстүрлі терапия әдістерін одан әрі жетілдіру басым сипаттағы тапсырмалар болып табылады[19, с.44]. Фармацевтикалық химиядағы, молекулярлы және жасушалы химиядағы, молекулярлы кинетика мен иммунологиядағы соңғы жылдардағы жетістіктер ісікке қарсы жаңа дәрі-дәрмектерді жасаудың негізгі бағытын анықтап берді.

Қатерлі ісікке қарсы жаңа дәрі-дәрмектер, қарқынды химиотерапияда қолданылатын құрылымы мен әркет ету механизмі әртүрлі дәрі-дәрмектер комбинациясының жасалуына қарамастан, олар организмге уытты әсер көрсетеді және көпшілік дәрілік тұрақтылықтың пайда болуына әсер етеді. Осыған байланысты қазіргі таңда ісікке қарсы дәрі-дәрмектердің әсер ету эффективтілігін жоғарлату туралы мәселесі өзекті болыр тұр. Соңғы он жылдар ішінде ісікке қарсы терапияның жаңа әдістері ойластырылуды, олар спецификалық бағыттлаған болар еді, яғни ісіктің жасушаларын таңдамалы түрде жойып, дәрілік заттың әсерін ұзарту қажет [9, с.44]. Тасымалдаудың бағытталған жүйесі осы мәселе шеңберіндегі перспективті ойлардың бірі болып табылады. Тасымалдағыш ретінде полимерлі НБ алуға болады, оның комбинациясымен қандағы ісікке қарсы антибиотиктің әсер ету циркуляциясы ұлғаяды да, осының әсерінен дәрілік заттың ісікке қарсы жасушаларымен эндоцитозы ұлғаяды. Ісік жасушаларына дәрілік затты жеткізуде НБ қолдану, көптеген жаңдайларда оң нәтижелерін көрсетті [2, б.125; 3, б.156; б.45-49].

Қазіргі медицинаның басты проблемаларының бірі, ол туберкулез ауруын емдеу. Қазіргі таңда туберкулез ауруын емдеудегі проблема глобальді масштабта таралған [20, 21]. Сондықтан, дәрілік затты берілген уақытта қажет орнына жеткізуді қамтамасыз ететін терпевтикалық жүйені жасау, әсіресе туберкулез химиотерапиясында маңызды, себебі туберкулез ауруын емдеу тәулік ішінде дәрілік затты орагнимзге бірнеше рет енгізуді қажет етеді. Туберкулезді интенсивті емдеу барасында қолданылатын дәрілік заттардың, әртүрлі дәрілік заттар комбинациясының (бір-бірінен құрылымы мен әсер ету механизмі бойынша айырмашылық жасайтын) үлкен спектріне қарамастан, олар организмге айтарлықтай уытты әсер етеді және организмде дәрілік тұрақтылықтың дамуына алып келеді. Көптеген туберкулезге қарсы дәрі-дәрмектер ақуыз құрылымды болып келеді де олардың жартылай шығарылу периоды өте қысқа, яғни олар организмнен тез шығарылады, сондықтан мұндай дәрі-дәрмектерді парентерльді күніне 2-реттен кем емес енгізіп тұру қажет. Организмдегі метаболизмнің тез жүруіне байланысты, көптеген туберкулезге қарсы дәрі-дәрмектердің тек аз бөлігі ғана пайдалы әсер етеді. Осы мәселені шешу үшін жаңа әдістер қажет. Туберкулезге қарсы дәрі-дәрмектерді полимерлі НБ мен НК түрінде тасымалдаудың жаңа формалары дәрілік заттың шығарылу мерзімін ұлғайтып, берілген уақыт ішінде ДЗ-ң қандағы әсерлі концентрациясын сақтап тұруға және ДЗ кері әсерін төмендетіп оның терапевтикалық әсерін ұлғайтар етеді.

Туберкулез бен қатерлі ісік ауруларын емдеуде қолданылатын дәрілік заттардың наносомальді формаларын жасап шығару, берілген уақыт аралығында ДЗ ұзақ мерзімді шығарылуын қаматамасыз етеді, сонымен қоса ДЗ мөлшерін азайту арқылы кері әсердің болу мүмкіндігін азайтады.

Соңғы жылдары полимер (өлшемідері 400 нм және одан аз) негізінде жасалған бағытталған әсері бар антибактериалды ДЗ-р әртүрлі патологиялық күйлерді фармоклогиялық коорекциялау әсерін революциялық түрде өзгерте алатындай көрсеткіштерді көрсетті [20, с.7; 21, с.4]. Осындай өлшемді НБ гемотоэнцефалитикалық кедергіден өтіп, дәл нысана-органға терапевтикалық әсер ететіні анықталған [15, с.4]. Фармацевтикалық затардың дұрыс тасымалдануы және оның әртүрлі жасуша-нысандарға, мноннуклеарлы макрофагтарға ,дендритті жасушаларға, эндоцелиоциттерге, ісік жасушаларына бағытталған әсерін зерттеу, патогенетикалық негізделген ХХІ ғасыр наномедицинасын жасап шығаруға негіз болады. Осындай ЛФ жасаудағы наномедицинаның маңызды жетістіктері- ол ұзақ мерзімді әсер етеін активті субстанцияларды мөлшерімен шығаратын, жоғары тұрақтылығымен және құрамына гидрофобты, гидрофильді субстанцияларды қоса алатын дәрілік заттарды алу болып табылады. Биодеградирленетін полимерлердегі антибактериалды заттардың басты артықшылығы- дәрілік заттардың биоқолжетімділігінің кенеттен тыс жоғарылауы қажетті мөлшерді қабылдау жиілігінің төмендеуі, зақымданған ортаға тез енуі, бұл инфекциялы-ісік және онкологиялық ауруларын емдеудегі басты проблема болып табылады, ұзақ мерзімді әсер етуді қамтамасыз етеді де дәріні қабылдау жиілігін азайтады, ал ол кезегінде қажет емес әсерлердің пайда қауіпін төмендетеді. Ретикулоэндотелиалді жүйедегі макрофагтардың тіршлік әректінің физиологиялық ерекшеліктері макрофагтарды құрамында макрофагтарға арналған антибиотигі бар, нанодәрі-дәрмектердің бағытталған әсері үшін жасуша-нысана ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.

Полигликоль қышқылы алғаш синтитикалық полимер және биоабсорбирлейтін материал болып табылады және 1954 жылы полимерлердің осындай классын ашты. Осыдан бастап күні бүгінге дейін ДЗ-ты тасымалдау техникасы сүт (полиактид) және гликоль қышықлдарының туындыларының полимерлерін пайдаланды, сонымен қатар ε-капролактон қолданылады [23-25]. Бірақ полисүт және полигликоль қышқылдарның сополимерлері жақсы көрсеткіштер көрсетеді. Сүт және гликоль қышқылдарның пайыздық қатынасын өзгерте отырып, заттың қасиеттерін өзгертуге болады, мысалы, пластикалығы, беріктілігі, биодеградация мерзімін және т.б.

Жоғарыда келтірілген мәліметтерді ескерсек, жаңа антибактериалды әртүрлі кластар субстанцияларға негізделген ДЗ құрамында потенциалды биодеградирленетін полимер (полисүт және полигликоль қышқылы), поливинилді спирт немесе БАЗ (полисорбат 80) және D-маннит болу қажет [23, б.276-280; б.124-128; 25, б,159-160].

1.5 Биологиялық материалды иммобилизациялау әдістері.

Иммобилизациялау әдістеріне қойылатын негізгі нұсқаулар төмендегідей болады [1]:

1. Бекітілген биологиялық материал өз белсенділігін мүмкіндігінше ұзақ уақыт бойы сақтауы тиіс.

2. Аналит молекулаларының танылған элементке орын ауыстыруы қиын болмауы тиіс. Егер танылған элементте каталитикалық реакция жүргізілетін болса, онда оның өнімдерін бұру да жеңіл өтетін болуы керек.

3. Иммобилизациялау әдісі температураның, pH мәндерінің және қысымның кең аралығында қолдануға жарамды болуы тиіс.

4. Иммобилизациялау әдісі сенсорларды топтап өндіруде жақсы қайта өндіргіштікті қамтуы тиіс.

Иммобилизациялаудың негізгі әдістері келесідей [1-3]:

1. Адсорбция

2. Полимерге енгізу

3. Тігу

4. Коваленттік байланыстыру

5. Капсулалау немесе мембраналардың көмегімен оқшаулау

Бұл әдістердің ерекшеліктерін толығырақ талқылайық.

Адсорбция қарапайым әдіс болып табылады, ол сенсорлық құрам бөлікті дайындау мен арнайы химиялық реагенттерді пайдалануды қажет етпейді. Физикалық адсорбция кезінде бөлшектер сутек, иондық байланыстары және Ван-дер-Ваальс күшінің арқасында ұсталынып тұрады, соңғысы өз ішінен диполь-дипольді, индукциялы және дисперсионды әрекеттесу болып жіктеледі. Адсорбция әдісімен алынған элементтер көбіне аса сезімталдылықпен және температура мен pH-тан тәуелділігімен сипатталады. Ақуыздардың адсорциясымен алынған элементтердің төмен сезімталдылығы адсорбция кезінде макромолекуланың конформациясы өзгеретінімен немесе оның белсенді орталықтарының блокадалануымен түсіндіріледі. Оған қоса биологиялық материал десорбциялануы мүмкін, ал ол жүйенің сезімталдылығының төмендеуіне және ерітіндінің ластануына әкеледі. Адсорбция әдісін көбіне зерттеулер барысында және бір рет қолданылатын арзан элементтерді өндіруде қолданады.

Биологиялық материалды полимерлік матрицаға енгізу танушы элементтердің көптеген түрлеріне қолданылатын әмбебап әдіс болып табылады. Көбіне ПММА, крахмал, нейлон, желатин, коллаген және тағы басқа полимерлер жиі қолданылады. Егер матрица синтетикалық материалдан тұратын болса, оның алынуы биологиялық материал қатысында өткізіледі, көп жағдайда жекелеге полимерлік талшықтарды үшөлшемді торға біріктіру үшін тігуші агент қосылады. Бұл жағдайда биологиялық белсенді молекулалар полимер ішінде ұсталынып қалады. Бұл әдістің артықшылығы – оның әмбебаптылығы, ал кемшілігі – тор диффузияны қиындатып, аналиттің өтуіне кедергі жасайды. Сонымен қоса, егер торға енгізілетін молекулалар онымен химиялық байланыспаса, онда олар саңылаулар арқылы шығып кетуі мүмкін.

Ферментативті электрохимиялық сенсорларды жасау барысында кейде электрополимеризация әдісі пайдаланылады. Бұл ретте электродта енгізілген ақуыздарымен өткізуші гель (мысалы, полипирролдан) жасалады. Электрохимиялық сенсорларды жасауда идеологиялық жақын әдіс көміртекті пастаны пайдалану болып табылады. Бұл әдіс тұтастай жасушаны және жекелеген молекулаларды иммобилизациялауда жарамды. Биологиялық материалдың ерітіндісі көміртектік пастамен араластырылып, электрод бетіне жағылады.

Биологиялық материалдың молекулалары өзара немесе тірек тормен байланысқан болса, бұл жағдайда мәселе тігу әдісі жайында болмақ. Іс жүзінде тігілген танушы молекулалар жеткілікті жақсы механикалық сипаттамаларға ие болса, ешбір төсеусіз пайдаланыла береді. Сонымен қоса, тігу басқа әдістермен қосарлана қолданылады. Мысалы, ол адсорбциямен алынған элементтерді тұрақтындыра алады. Тігуде әдетте бифункционалды агенттер қолданылады, тігуші агенттің қарапайым мысалы глутарь альдегиді бола аладаы.

Коваленттік байланысу әдісі әр түрлі қосымшаларда ең кең таралғаны болып табылады. Тауы айтып тұрғандай, биоматериал мен төсеудің арасында коваленттік байланыс түзуді қамтиды. Оны іске асыруда химиялық реагенттерді таңдау байланыстырылатын молекулалар түрінен және төсеудің материалынан тәуелді. Әдетте әдіс үш сатыдан өту арқылы іске асады: төсеменің бетінің модификациясы мен тазартылуы, яғни оның бетінде қажетті функционалды топтардан тұратын қабаттың түзілуі, одан кейін биоматериалды қондыру және әлсіз бекітілген молекулаларды таза еріткішпен жуу. Химиялық реакциялардың тізбегі әрбір сатыда түзілген байланыстар кейінгілерінде де сақталынатындай етіп таңдаоынуы тиіс екені белгілі. Сенсорларда қолданылатын төсемелерді кейбір түрлерін талдайық: металлдар (көбіне алтын, күміс немесе платина), шыны, көміртек, полисахаридтер (мысалы, целлюлоза), нейлон, ПММА және тағы басқалары.

Ақуыздардың коваленттік байланысуы әдетте ферментативті белсенділікке әсер етпейтін амин қышқылдарының функционалды топтары арқылы іске асады. Реакция барысында ферменттің белсенді орталығын қорғап қалу үшін реакцияны субстрат қатысында жүргіізеді.

Ковалентті байланысу әдісінің негізгі артықшылықтары биоматериал мен төсеменің арасында сенімді байланысты түзуі мен босап кетпеуін қамтамасыз етуінде, ал басқа жағынан қарастырғанда ұзақ өмір сүретін сенсорларды жасауға мүмкіндік береді [1].

Электрохимиялық сенсорлары жасауда кең тараған әдістердің бірінде ферменттер аналит молекулалары мен каталитикалық реакция өнімдері өте алатын жартылай өткізгіш мембрананың ерітіндісінен алшақ, электродқа жақын орналасады. Іс жүзінде ферменттер бос күйде болады, бірақ олар өлшеуіш ұяшықтың бір бөлігінде жинақталған. Бұл әдіс микрокапсулалау деп аталады. Ең белгілі мысалдардың бірі - Nafion полимер, одан глюкоза сенсорларында жиі қолданылатын теріс зарядталған мембраналар жасалынады.

ДНҚ молекулаларын иммобилизациялау мен детектирлеу әдістері туралы бөлек айтқан дұрыс [4-6]. ДНҚ биосенсорларында танушы элемент комплементарлы тізбектерді байланыстыратын біртізбекті ДНҚ болып табылады. Байланысу әрекеттері әр түрлі әдістермен тіркелуі мүмкін: электрохимиялық, оптикалық немесе масса өзгеру бойынша.

ДНҚ сенсорлары дамуының маңызды қадамы биочиптардың шығарылуымен байланысты [6,7]. Олар кіші аумақта жинақталған әр түрлі танушы элементтердің жүйелерін береді, танушы элементтердің әрбір түрі өзіне тиесілі аумақты алып жатады. Бұл ДНҚ-ға қатысты бір қатты төсемеде көп мөлшерде әр түрлі типті біртізбектіолигонуклеотидтер жинақталғанын көрсетеді. Талдау барысында олардың әрқайсысын үлгіден молекулалардың комплементарлы аумағы байланыстырады. Олигонуклеотидтердің әрбір типі ~100 мкм өлшемді сайтты алып жатады; санау жүйесі әрбір аймақтан түсетін сигналдарды өңдейді және зерттеліп жатқан үлгіде тізбектің бар жоғын анықтайды. n ұзындықты нуклеотидтер тізбегін талдау үшін 4n зондтарын іріктеу қажет, бұл барлық мүмкін комбинациялардың саны. Биочиптердің артықшылығы олардың зондтардың әр түрлі типті сигналдарын бір мезетте өңдей алу мүмкіндігінде.

Нуклеотидтерді иммобилизациялауда түрлі әдістер қолданылады, оның ішінде ең белгілісі – алтын бетіндегі коваленттік байланысу[6]. Бұл ретте соңында алтынмен байланысуға қабілетті SH-топтары ұластырылған олигонуклеотидтер жиі қолданылады [8]. Кей жағдайда беткі қабатты дайындауда күрделірек реакциялық тізбектер пайдаланылады [9].

Биочиптарды жасауда биоматериалды иммобизациялап қана қоймай, оларды төсемеде орналастыру да маңызды. Бұл көбіне контактілі (pinprinting) және контактілі емес (ink-jetprinting) микробаспалардың көмегімен жіңішке инелер және капиллярлармен жасалады. Биоматериалдың аз үлесі төсеменің белгілі бір нүктелеріне келтіріледі; контактілі әдісте ұшы алдын-ала тазартылған және модифицирленген төсемемен жанасады, контактілі емес әдісте қажетті үлесі бетіне сығылады. Контактілі әдістің артықшылығы оның қарапайымдылығы мен арзандылығында, дегенмен кейбір контактілі емес әдістемелер қиылысқан ластанулардың, яғни олигонуклеотидтердің белгілі бір түрінің басқа түрдің зондтарына арналған ауданына түспеуінің алдын алуға мүмкіндік береді.

Affymetrix компаниясы фотолитография көмегімен іске асырылатын кремнийлі төсемеде зондтарды синтездеуді ұсынды. Төсемені жарықпен маска арқылы жарықтандырады, жарықпен қамтылған облыстарда нуклеотидтерді жауып тұратын функционалды топтар жойылады. Одан соң жүйе белгілі бір түрге жататын нуклеотидтермен жабылады, бірақ қосылу реакциясы белсенді аблыстарда ғана жүреді. Қосылатын нуклеотидтер циклді жаңа маскамен қайталау үшін өзімен бірге жарықтан қорғаушы функционалды топтарды ілестіріп жүреді. Биочиптарды жасаудың мұндай әдісі жарық толқыны ұзындығымен салыстырылатын зондтарды орналастыру рұқсатына қол жеткізуге жағдай жасайды, бұл оның күмәнсіз артықшылығы. Дегенмен оның елеулі кемшілігі – синтезделген тізбектерді бақылаудың жоқтығы.

[10,11] шолуларында биоматериалды нанометрлік жуандыққа ие полимерлік талшықтар көмегімен иммобилизациялау әдістері талқыланады. Электротүзілу (co-electrospinning) әдісі полимерлік жіп ішінде қандай да бір материал ұсталынып қалатын “ядро-қабықша” құрылысына ие талшықтар түзуге мүмкіндік береді. Бұл полимерлік нанотүтік алу үшін қыздырумен немесе таңдамалы еріткішпен ішкі бөлігін алып тастайтын төмен молекулалы не болмаса жоғары молекулалы қосылыс болуы мүмкін. Көптеген ғылыми топтар полимерлік талшық ішіне биологиялық агенттердіенгізу бойынша сынақтар жүргізді. Мұнадй құрылысты синтез барысында оларға қойылатын негізгі талаптардың бірі қолданылатын биоматериал қабықша еріткішімен түйісуінен биоыдырауға ұшырамауы тиіс; талшықты алу барысында ертікіш ұшып кетпейінше түйісуді болдыртпау мүмкін емес. Мысалы [11], танушы элементі жасыл флуоресцентті ақуыздың ерітіндісі (GFP) болып табылатын поликарбонат түтікпен қапталған мочевина сенсоры дайындалды. Мұндай түтікті мочевина ерітіндісіне салған кезде флуоресценция интенсивтілігі тез төмендеді. Полимерлік нанотүтіктер алынуда қиын болғанымен, олар тірі ағзаға енгізуге арналған ықшамды танушы элементтерді дамытуда шешуші рөл атқаруы мүмкін.

Иммобилизацияның барлық әдістерінің ішінде кең таралғаны және икемдісі ковалентті байланыстыру әдісі болып табылады. Әрбір нақты жағдайда беттің модификациясы үшін химиялық реагенттерді ұқыпты таңдауды қажет етеді; көптеген жүйелер үшін биоматериалдың моноқабатын төсемеде орналастыруды қамтамасыз етеді. Жасуша және ұлпа сияқты ірі танушы элементтер үшін полимерлік матрица немесе көміртектік пастаға енгізу әдістері қолданылады.

Иммобилизацияланған ферменттер. Иммобилизацияланған ферменттер деп ерімейтін тасымалдағышпен жасанды байланыстырылған, бірақ өзінің каталитикалық қасиеттерін сақтап қалатын ферменттерді атайды.

1916 жылы Дж. Нельсон және Е. Гриффин көмірге сіңірілген сахароза өзінің каталитикалық белсенділігін көрсетті, тек 1953 жылы Н. Грубхофер және Д.Шлейт алғаш рет амилаздың, пепсиннің, РНҚ-ның және карбоксопептидазаның ерімейтін тасымалдағышпен коваленттік байланысуын жүзеге асырды.

1971 жылы инженерлік энзимологияның бірінше конференциясында «иммобилизацияланған ферменттер» термині заңдастырылды. Дегенмен қазіргі кезде «иммобилизация» ұғымына ерімейтін тасымалдағыштағы байланысудан, оның ішінде ақуыз молекулаларының бос қозғалысына қойылатын толық немесе бөліктеген шектеуден гөрі үлкен мағына береді.

Иммобилизацияланған ферменттер бос молекулалармен салыстырғанда көптеген артықшылықтары бар. Алдымен мұндай ферменттер гетерогенді катализаторлар сияқты реакциялық ортадан жеңіл бөлінеді, бірнеше рет қолдануға жарайды және каталитикалық процесстің үздіксіз жүруін қамтамасыз етеді. Сонымен қоса, иммобилизация фермент қасиеттеріне өзгерістер енгізеді: субстраттық спецификалық, тұрақтылық, ортаның параметрлерінен белсенділігінің тәуелділігі. иммобилизацияланған ферменттер ұзақ өмір сүреді және бос энзимдерге қарағанда мың және он мыңдаған есе тұрақтырақ. Осылайша 60 %-дық полиакриламид гелінде иммобилизацияланған, 65 ° температурада жүретін стермоинактивациялактатдегидрогеназдар нативті ферменттермен салыстырғанда 3600 есе баяулатылды. Барлық аталғандар иммобилизацияланған ферменттерде қолданылатын технологияның жоғары үнемділігін, тиімділігін және бәсекелестікке қабілеттілігін қамтамасыз етеді.

Иммобилизацияланған ферменттерге арналған тасымалдағыштар. Дж. Пораттың (1974) айтуы бойынша ферменттердің иммобилизациясы үшін идеалды материалдар келесі негізгі қасиеттерге ие болуы тиіс: ферметтер мен коферменттердің, субстраттар мен реакция өнімдері үшін ерімеу қасиеті, жоғары химиялық және биологиялық тұрақтылық, жеткілікті гидрофильділік, өткізгіштік; тасымалдағыштың оңай белсендіру (реакцияға қабілетті формаға өту) қабілеті. Тасымалдағыш ретінде пайдаланылып жүрген материалдар қойылған жоғарыда аталған барлық талаптарға толығымен жауап бермейтіні түсінікті. Дегенмен нақты жағдайлардағы белгілі бір энзимдерді иммобилизациялауға жарамды тасымалдағыштар жеткілікті. Тасымалдағыштар табиғатына байланысты органикалық және бейорганикалық материалдарға бөлінеді.

Органикалық полимерлік тасымалдағыштар. Көптеген ферменттердің иммобилизациясы табиғаты органикалық полимерлік тасымалдағыштарда іске асырылады. Қазіргі кезде бар органикалық полимерлік тасымалдағыштар екі классқа жіктеуге болады: табиғи және синтетикалық полимерлік тасымалдағыштар. Органикалық полимерлік тасымалдағыштардың әрбір классы өз ішінен олардың құрылысына байланысты топтарға бөлінеді. Табиғи полимерлердің ішінде ақуыздық, солисахаридтік және липидтік, ал синтетикалық полимерлердің ішінен полиметилендік, полиамидтік және полиэфирлік тасымалдағыштарды бөлек қарастырады. Табиғи тасымалдағыштардың артықшылықтарына олардың қол жетімділігі, көпфункционалдылығы мен гидрофильділігі, ал кемшілігіне биоыдыраушылығы мен жоғары бағасы.

Полисахаридтердің ішінен иммобилизация үшін целлюлоза, декстран, агароза (агар) және олардың туындылары жиі пайдаланылады. Оларға химиялық тұрақтылық беру үшін целлюлоза мен декстранның сызықтық тізбегін эпихлоргидринмен тігеді. Алынған торлы құрылысқа әр түрлі ионогенді топтасулар оңай енгізіледі. Крахмалдың химиялық модификациясы мен тігуші агенттермен (формальдегид, глиоксаль, глутарь альдегиді) алынған гликозидазаларға тұрақтылығы жоғары жаңа тасымалдағыш - губкалы тасымалдағыш синтезделді. Иммобилизация үшін тасымалдағыш ретінде табиғи аминосахаридтерден хитин қолданылады. Ол шаяндарды өндірістік өңдеу процессінің қалдығы ретінде көп мөлшерде жиналады. Хитин химиялық тұрақты және бірден байөалатын ұнтақ құрысына ие.

Ақуыздардың ішінде тасымалдағыш ретінде кератин, фиброин, коллаген және коллагенді қайта өңдеу өнімі – желатин сияқты протеиндер практикада қолданыс тапты. Бұл ақуыздар табиғатта кеңінен таралған, сондықтан олар жеткілікті мөлшерде кездеседі, арзан және ферменттің байланысуы үшін функционалды топтардың көп санына ие. Ақуыздар биоыдырауға қабілетті, бұл иммобилизацияланған ферменттер медициналық мақсатта құрылымданууда маңызды. тасымадағыш ретінде ақуыздардың кемшіліктеріне олардың жоғарғы иммуногендіігін жатқызуға болады

Синтетикалық полимерік тасымалдағыштар.  Бұл топтың материалдарының көптүрлілігі мен қол жетімділігінің арқасында олар иммобилизация үшін тасымалдағаш ретінде кеңінен қолданылады. Оларға стирол, акрил қышқылы, поливинил спирті негізіндегі полимерлер; полиамидті және полиуретанды полимерлер жатады.

2. Тәжірибелік бөлім

2.1 Бастапқы заттар

• Этил спирті ең алдымен кальций оксиді үстінде кептірілді. Одан соң, этил спирті атмосфералық қысымда айдалды. Т_балқу - 114,15 °С, Т_қай. - 78,39 °С, 0,78927; 1,3611.

• 10% альбумин ерітіндісі қан орталығынан алынды

• Глутар альдегидінің 50% ерітіндісі Sigma Aldrich (Германия) фирмасынан сатып алынды.

2.2Тәжірибе жүргізу әдістемесі

2.2.1 Альбуминді нанобөлшектерді синтездеу

Бос альбуминді НБ алу

Алдымен 10% альбумин ерітіндісінен 2% ерітінді дайындалды және 50% глутар альдегидін 6,25% дейін сұйылтылды

4 мл 2%-ік альбумин ерітіндісі (рН-7) алынып, оның рН ортасы буферлік ерітіндімен (3-4 тамшы) рН - 8,5-ке дейін келтіреді. Бұған 16 мл 90% этил спиртін тамшылатып қосылды және 0,235 мл глутарь альдегидінің (8%-тік) құйылды.

Ерітіндіні араластыруға 1 тәулікке қалдырдық.

Сарғыш коллоидты ерітінді түзілді (бұлыңғыр).

2.2.2 Дәрілік затпен иммобилизациялаған альбуминді нанобөлшектерді синтездеу

Альбуминнің 2%-ік ерітіндісінен 4 мл алып, оған ПАСК-тің есептелген мөлшері құрғақ күйде қосылды, содан соң ерітіндінің рН-8,5-ке жеткізіп, оған 16 мл этил спирті (90%) және 0,235 мл глутарь альдегиді (8%) қосылды. Ерітіндіні араластыруға 1 тәулікке қалдырдық.

2.3 Физика – химиялық зерттеу әдістер

2.3.1 Бөлшектердің өлшемін фотонды корреляциялық спектроскопиялық әдіспен анықтау

Алынған полимерлі бөлшектердің өлшемі мен анықтау полидисперстілігі ФКС әдіспен ZetaNANO S90 (Malvern Instruments) қондырғысында өлшенді.

1) 2 пробиркаға 1 мл-ден алынған ерітінді құйылып, алдымен 1000 айн/мин (2 минутқа), 5000 айн/мин (2 мин) қойылды. Тұнба түзілген жоқ, одан соң 14500 айн/мин қойылды (15 мин). Тұнбаны бөліп алдық

2) Оған 1 мл инъекциялы су косылды және массасы өлшенді де сумен жуылды. Тұнбаны центрифугада бөліп алдық

3) Оған тағы 1 мл инъекциялы су косылды, тұнбадан ерітіндіні бөліп алғаннан кейін бөлшектердің массасы өлшенді

Алынған кептірілген нанобөлшектерді 1 мл инъекциялы су косылып, ультрадыбыспен (УД) бірнеше рет ұрғылап, кептіріп және бөлшектердің массалары өлшенді. Диспергацияланған бөлшектердің өлшемдерін наносайзермен анықталды. Одан соң бөлшектер кептіріліп, екінші қайтара диспергацияланып, диспергациялану дәрежесі анықталды және бөлшектердің өлшемі алынды.

2.3.2 Альбуминнің изоэлектрлік нүктесін анықтау

0,1 Н СН₃СООН және 0,1 Н СН₃СООNа ерітінділерінен 10 мл. буферлі қоспаны келесі құрам бойынша даярлап аламыз.

Ерітінді	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Н2О	-	-	-	-	-	-	-	-	10
СН3СООН	9	8,2	7,4	6,3	5,0	3,0	2,1	1	-
СН3СООNа	1	1,8	2,6	3,7	5,0	7,0	7,9	9	-
рН	3,8	4,0	4,2	4,4	4,7	5,0	5,2	5,7	7