Введение к работе
. Актуальность темы: Аденозинфосфаты, в частности АТР, применяются в медицине для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и имеют большое значение для мышечной деятельности. В последние годы более перспективным препаратом признан AMP, используемый для тех же и других целей. До сих пор АТР получают экстракцией из мышц животных (телят), что требует переработки большого количества дорогостоящего сырья. Помимо традиционной технологии, разрабатываются чисто химические способы синтеза аденозинфосфатов, например, AMP.
Из всех известных подходов к получению аденозинфосфатов наиболее перспективными могут оказаться различные биотехнологические приемы, использующие ферментные системы микроорганизмов, фосфорилирующие Ado в среде, содержащей неорганический фосфат.
Известно (С.А.Ансберга), что для фосфорилирования Ado наиболее подходят ферментные системы дрожжей рода Saccharomyces, вырабатываемые пищевой промышленностью. Как показали исследования (А.И.Зинченко), разные штаммы таких дрожжей позволяют получать аденозинфосфаты с различным выходом и соотношением. Наиболее интересным, по нашему мнению, являются случаи, когда из Ado, изменяя условия трансформации, можно получать с высокими выходами АТР, АДР и AMP при низком содержании побочных аденозинфосфатов и других продуктов. Несмотря на достаточно большое число публикаций в части получения АТР, нельзя считать до конца выясненными возможности фосфорилирования Ado до AMP и АДР с технологически приемлемыми выходами данных продуктов. Кроме того, остаются до сих пор невыясненными и пути «серхсинтеза» аденозинфосфатов.
Целью настоящей работы явилось изучение основных закономерностей процесса фосфорилирования Ado в АТР, AMP и АДР. Решение данной задачи мы проводили в два этапа: сначала исследовали основные закономерности образования АТР, а потом, используя полученные данные, - AMP и АДР.
В задачу работы входило разработать основные стадии технологического процесса:
-
Фосфорилирования Ado в среде, содержащей неорганический фосфат и источник углерода, под действием ферментных систем клеток пивных дрожжей.
-
Выделения, очистки аденозинфосфатов и получения их кристаллических препаратов.
Научная новизна. На основе гликолиза (спиртового брожения) исследован процесс фосфорилирования Ado до AMP, АДР, АТР в среде, содержащей неорганический фосфат, источник углерода и ферментные системы клеток пивных дрожжей. Установлено, что образование аденозинфосфатов из Ado возможно при наличии в клетках дрожжей активных пируваткиназ, использующих Ado и AMP в качестве субстратов и обеспечивающих «сверхсинтез» АТР.
На основе полученных экспериметальных данных предложена схема последовательных ферментативных превращений: АТР -» AMP -> АДР и подобраны оптимальные условия проведения процесса фосфорилирования, обеспечивающие высокий выход каждого из аденозинфосфатов.
Практическая значимость. Разработаны основные стадии технологического процесса получения очищенных препаратов АТР, АДР, AMP фосфорили-рованием Ado в среде, содержащей неорганический фосфат и сахарозу, после-
-z-
довательного разделения аденозинфосфатов с применением вместо дефицитного сорбента АРА-5П промышленного анионита АВ-17-2 и их кристаллизации из водно-спиртовых растворов.
Проведены расчеты технико-экономических показателей предложенной технологии этих препаратов в условиях производства и комплексной переработки кормовых дрожжей с получением препаратов нуклеотидной и белковой природы.
Апробация работы: отдельные материалы работы были представлены на конференциях - 1. «Химия и технология лекарственных средств» (СПб. 28-30 июня 1994 г.).
Публикации: По материалам работы опубликованы 2 статьи и одни тезисы и докладов.
Объем и структура диссертации: Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, изложения экспериментальных результатов и их обсужедния, заключения, выводов и приложений. Работа изложена на^/.стр. машинописного текста, проиллюстрирована &.. таблицами и 1т... рисунками. Библиография включает ?<-наименований работ, из них fyj. на иностранных языках.