Мембраналарды солюбилизациялау мен

64
болатын. Осы аталған өңдеулердің көбінесе тиімділігі төмен бол-
ды жəне олар мембраналық бөлшектерді деструкция күйіне немесе 
мембраналық белоктарды қайтымсыз денатурацияға келтірді. 
Тек мембраналарды зерттеу үшін детергенттерді қолдана баста-
ғанда ғана мембраналық құрылымдарды жəне олардың атқаратын 
қызметтерін толық зерттеуге мүмкіндік ашылды. Мембрана құрамына 
кіретін бөлшектерді бөлу үшін ең ыңғайлы əдіс – оларды детергенттің 
көмегімен бөлу. 
Детергенттер (лат. тілінен detergere – жуу, тазалау) – əрекеті са-
бын сияқты беттік белсенді қосындылар. Бұл детергенттің əрекеті 
суда тұрақты колоидтық ерітіндінің қалыптасуымен басталады. 
Детергенттердің беттік белсенділігі немесе екі фазаға бөліну, мыса-
лы, су-ауа немесе су-май, олардың молекуласындағы амфифильдеу 
қасиеттерімен байланысты. Қосындылардың олардың молекулалық 
құрамында айқын бөлінген гидрофильд жəне гидрофобты аймақтар 
болса, амфифильдік (грек. тілінен фило – сүйемін жəне амфи – екеу) 
деп атайды. Осы себептерге байланысты мұндай молекулалар су мен 
полярсыз органикалық ерітіндіні қалыптастырады. 
Суда детергенттердің молекулалары бір-бірімен байланысып, 
мицелийлерді (агрегаттарды) қалыптастырады. Осындай мицелийлер 
көп детергенттің молекулаларынан тұрады. Детергент молекулаларын-
да полярсыз топтар мицелий ішкі гидрофобта ядроны қалыптастырады, 
ал гидрофильді полярлы топтар мицелий бетіне орналасады жəне 
қоршаған судың молекулаларымен байланысады. Атап айтқанда, ги-
дрофобты ядроның мицелийлерінде солюбилизация қасиеттері пайда 
болады, яғни олар ерітіндіге полярсыз, суда ерімейтін қосындыларды 
шығарады. 
Қазіргі заманда детергенттердің бірнеше жүзден астам түрлері 
белгілі. Олардың барлығы екі негізгі топқа бөлінеді: ионды жəне ион-
ды емес детергенттер. Осындай детергенттердің болуы молекуладағы 
гидрофильді аймақтарда зарядталған топтардың болуымен анық-
талады. Сонымен қатар ионды детергенттер зарядтың типіне байланы-
сып: катионды, анионды жəне цвиттериолды, яғни электрикалық бей-
тарап детергенттерге бөлінеді. 
Детергенттердің негізгі қасиеттері – мицеллияның қалыптасу 
қабілеті. Ол екі көрсеткішпен анықталады: мицеллияның қалыптаса 
бастауы – сын концентрациясы (МСК) жəне агрегация саны. 

65
Мицеллийлердің қалыптаса бастауы детергенттердің МСК-мен 
байланысты. Агрегация санында бір мицеллий қалыптасуына қайшы 
детергенттердің молекулалары пайдаланылады. Мембрандық зерттеу-
де шектеу детергенттің санын қолданады. Бұл детергенттерге жоғары 
МСК-ның мəністері (10
-4
-10
-2
М) тəн жəне жұмсақ детергенттер деп ата-
латын топ кіреді, яғни олар мембраналық белоктардың белсенділігін 
бəсеңдетпейді, денатурациясын болдырмайды. 
Мембранада детергенттің мөлшері ұлғайып, мембрана бұзыла бас-
тайды жəне оның бөлшектері пайда болады. Алайда қалыптасқан 
бөлшектер мембраналық құрылымдардың ұйымдастыруын сақтайды. 
Мембранада детергенттің концентрациясы сын деңгейіне келіп, 
мембрананың бұзылуы басталады, липид-детергент пен белок-детер-
гент бар мицеллиялардың қоспасы пайда болады. Осыдан детергенттің 
ерітіндісінде мембраналық бөлшектер шығады, яғни солюбилизация 
кезеңі басталады. 
Мембрананың солюбилизациясы үшін МСК төмен болатын де-
тергенттер көп қолданылады. Себебі, олар мембрананың құрамына 
жеңіл кіреді жəне мицеллиялардың қосындысы жылдам қалыптасады. 
Осыған сəйкес ең тиімді болып иондық детергенттер табылады. Бірақ 
олардың кемшілігі – белоктарды денатурациялайды. 
Ионды емес детергенттердің мембрананы солюбилизациялау 
қабілеті – төмен тиімділігі жəне олар белоктарды липидтерден толық 
бөлмейді. Сондықтан иондық емес детергенттерді қолданғанда, 
белоктар белсенділігі сақталады. Солюбилизацияланған күйде 
мембраналық белоктар липидтерден жеңіл бөлінеді. Белгілі белокты 
немесе белоктардың тобын бөлу үшін оларды бөлшектейді.
Қазіргі кезде белоктарды бөлшектеу үшін əртүрлі əдістер пайда-
ланылады. Олардың ішінде гель-фильтрлеу, молекулярлы тор хро-
матография, ион алмасушы хроматография, додецилсульфат натрий 
қатысуымен полакриламидті гельдің (ПААГ) электрофорезі жəне 
т.б. Белгілі жағдайда бөлінген мембраналық белоктарды солюби-
лизацияланған дəрі-дəрмектерді қолданып, құрылымды-функционалды 
зерттеулерді пайдалану қажет. Бірақ көбіне осындай мақсатқа байла-
нысты мембраналық қайта құрастырған дəрі-дəрмектерді пайдалану 
керек. 
Мембраналарды қайта құрастыру. Мембрананың қосымша ми-
целлияларында детергент концентрациясының төмендеуі жағдайында 
қайта құрастыру үдерісі басталады. Детергенттің мөлшерін салыс-

66
тырғанда, солюбилизациялану жəне қайта құрастыру қарама-қарсы 
үдерістер болып есептеледі. Қайта құрастыру үдерістері басталғанда, 
солюбилизацияланған қоспада детергенттің мөлшерін төмендету ке-
рек. Қайта құрастыру үдерісінің басталуында солюбилизацияланған 
қоспадан детергентті жою үшін əртүрлі əдістер қолданылады. Олардың 
талдануы мембрананың қайта құрастыру мақсатына жəне детергенттің 
типіне байланысты. Олардың ішінде детергентті жоюдың маңызды 
əдістері мыналар: диализ, гель-фильтрлеу, сумен немесе буфермен 
солюбилизацияланған ерітіндіні өте жоғары сұйылту, гидрофобты по-
лимерге детергентті адсорбциялау. 
Детергентті жою үшін ең қарапайым тəсіл – жартылай өткізгіш 
целлофан мембрананы пайдаланып, диализ жүргізу. Жоғары МСК-мен 
сипатталған детергенттерге, мысалы, октилглюкозидке немесе холат 
натрийге аталған əдіс өте тиімді болып есептеледі. Бірақ ионы төмен 
МСК-мен болатын детергенттер, мысалы, Х-100 тритон, диализ арқылы 
түгел тазартылмайды. Сонымен қатар бұл əдістің бір кемшілігі бар: 
оны қолдануға өте ұзақ уақыт (күн) керек. 
Детергентті жою үшін ең жылдам əдіс – гель-фильтрация. Бірақ осы 
əдіс өте көп мембраналардың нұсқаларын қайта құрастыру жағдайында 
тиімді емес.
Үшінші əдіс – солюбилизацияланған ерітіндіні қатты сұйылту. 
Детергентті жою үшін ол ең жылдам əдіс болып табылады. Бірақ 
мұндай жағдайда детергент толық жойылмайды жəне мембрананың 
нұсқасы өте сұйық күйінде шығарылады. 
Гидрофобтық полимерлерде мембранадан детергентті тазарту ад-
сорбциялау көмегі арқылы толығымен жойылады. Ол – ең тиімді 
қалыптасқан мембраналық бөлшектерден детергенттің қалдық 
мөлшерін жою əдісі. Бірақ осы əдіс қайта құрастырудың бастапқы 
сатысында көп пайдаланылмайды. Себебі, детергенттің тазартылуы 
жағдайында полимерлерде детергентпен бірдей белок жəне липидтің 
көп мөлшерінің адсорбциясы жүреді. Сондықтан бұл əдісті детергентті 
жою үшін соңғы сатысында басқа əдіспен қоса қолданады. 

жүктеу/скачать 5,04 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: