Модельный биокатализатор

(51) 12 1/30 (2011.01) 08 3/075 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области химической энзимологии и биомиметике, может быть использовано как модель фермента каталазы. Модельный биокатализатор на основе комплекса агар-агар - линейный полимер, в качестве линейного полимера содержит полиэтиленимин. Это повышает каталитическую активность биокатализатора.(72) Бектенова Гульнара Амантаевна Чинибаева Нуржан Сарсенбаевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный педагогический университет им. Абая Министерства образования и науки Республики Казахстан Изобретение относится к области химической энзимологии и биомиметике, может быть использовано как модель фермента каталазы. Известно, что полимеры обладают высокой комплексообразующей способностью по отношению к ионам переходных металлов из-за наличия в структуре макролигандов ионных и донорных функциональных групп. Именно полимерметаллические комплексы можно рассматривать как ближайшие аналоги металлоферментов, поэтому именно для этих катализаторов следует ожидать проявления высокой каталитической активности. Известны модельные системы, на основе комплекса трехвалентного железа и полиэителенимина (Капанчан А.Т., Вительс А.Э.,Пшежецкий , Кабанов В. А. Модели каталазы на основе комплекса 3 - полиэтиленимин. // ВМС, серия Б, 1970. Т. .11. с. 806-810.). Проведено изучение каталитических свойств комплексов полиэтиленимина и трехвалентного железа в реакции разложения пероксида водорода. Недостатком данного комплекса является гомогенность катализатора,невозможность выделения комплекса из раствора. Наиболее близким к заявляемой системе,является тройной комплекс на основе трехвалентного железа с агар-агаром (Аг-Аг) и полиакриловой кислотой (ПАК). ( , ,// .12 . .. 2007. - 3 Р 16). Получен комплекс 3 - АгАг-ПАК и изучена каталазная активность данного комплекса. Реакция комплексообразования взаимопроникающей полимерной сетки (ВПС) с ионом железас увеличением концентрации соли сопровождается сжатием сетки и уменьшениемраствора. Недостатком этой системы является уменьшение каталазной активности при хранении, это связано с механизмом образования связи ионов железа с полиакриловой кислотой. Задачей изобретения является получение модельного биокатализатора повышенной каталазной активности. Это достигается созданием модельного биокатализатора, на основе комплекса агар-агарлинейный полимер,содержащего ион трехвалентного железа, в котором, согласно изобретения, комплекс в качестве линейного полимера содержит полиэтиленимин. Повышение активности предлагаемой модельной системы каталазы достигается присутствием полиэтиленимина, вследствие чего меняется механизм образования связи между ионом железа и иминогруппой полиэтиленимина. Данная связь более прочная, чем связь между ионом железа и полиакриловой кислотой по прототипу. Для получения предлагаемого модельного биокатализатора осуществляли взаимодействие трехвалентного железа с полимерной сеткой на основе агар - агара и полиэтиленимина (ПЭИ). К раствору соли хлорида железас концентрацией от 10-9 М до 110-1 М добавляли набухшую полимерную сетку (масса сухой полимерной сетки равна 0,01 г). Полученный комплекс промывали дистиллированной водой. Пример 1. Получили комплексы 3-г-г ПЭИ. В термостатируемую ячейку вносили 20 мг полученного комплекса, 10 мл 0,1 М фосфатного буферного раствора с 7,0, 2 мл пероксида водорода с концентрацией 0,12 М. Через 3 минуты комплекс отфильтровывали через фильтр Шота, в раствор добавляли 20 24. Каталазную активность комплексов 3-Аг-Аг-ПЭИ измеряли перманганатометрическим методом. Результаты приведены в таблице 1. Пример 2. В термостатируемые ячейки вносили по 20 мг комплекса и по 10 мл 0,1 М фосфатного буферного раствора с различными значениямиот 4,0 до 9,0. Определениеоптимума проводили добавлением в системы по 2 мл 0,12 М раствора пероксида водорода при перемешивании. Через 3 минуты комплекс отфильтровывали на фильтре Шота и перманганатометрическим методом определяли каталазную активность комплекса. В таблице 1 приведена зависимость активности комплекса 3- Аг-Аг-ПЭИ в реакции разложения пероксида водорода в зависимости от концентрации соли. В таблице 2 приведена для сравнения зависимость активности комплекса 3-г-гп (прототип) в реакции разложения пероксида водорода от концентрации соли. В таблицах использованы следующие параметры Ссоли, М - концентрация раствора соли железа Мвл, г - масса набухшей сетки - ВПС - агар-агар-ПЭИ Мсух, г - масса сухой сетки 1, мл - объем раствора перманганата калия,прошедшего на титрование раствора пероксида водорода без комплекса 2, мл - объем раствора перманганата калия,прошедшего на титрование раствора пероксида водорода с комплексом, мл 1 - 2 КА, Е/гвл - каталазная активность единиц на массу влажной сетки КА, Е/гсух- каталазная активность единиц на массу сухой сетки. Исходя из экспериментальных данных, видно,что максимальная активность заявляемого при хранении,комплекса еС 3-Аг-Аг-ПЭИ проявляется при концентрации соли 110-5 М, а для комплекса 3 по прототипу, при концентрации соли 110-7 М. Активность заявляемого комплекса при данной концентрации соли выше в 3 раза активности комплекса 3-гг-ПАК по прототипу. Это связано с наличием в заявляемом комплексе ПЭИ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Модельный биокатализатор на основе комплекса агар-агар - линейный полимер, включающий ион трехвалентного железа, отличающийся тем, что комплекс в качестве линейного полимера содержит полиэтиленимин.