Gel zarralarining kattaligi. Gelda ferment konsentratsiya-sining oshishi har doim ham immobillangan preparatning katalitik faolligini oshiravermaydi, chunki, gel ichida joylashgan ferment molekulasiga substratning hammasi tegmay qoladi.
Gelda immobillangan preparat maydalangan holda ishlatil-sa, salbiy ta'sirni kamaytirish mumkin. Darhaqiqat, polioksim-etilakrilatiga immobillangan a-galaktozidaza gelni maydalagan-da, katalizlanayotgan reaksiya tezligi oshadi va gel zarralarining kattaligi 120 mkmga keltirilganida, reaksiya tezligi maksimum-ga yetadi. Mayda zarralar shaklidagi gellarda immobillangan fermentlami hosil qilinishining bir necha xil usullarini ko'rib chiqamiz.
Eng sodda usul shundan iboratki, bunda polimer gelining blo-ki mayda teshikli elak hamda gomogenizatorda uqalash yo'li bilan mexanik maydalanadi. Ammo bu usul bir qator kamchiliklarga ega. Olingan zarralarning mexanik mustahkamligi kam bo'ladi, ular bir xil shakl va kattalikka ega bo'lmaydi. Bundan tashqari, maydalash vaqtida gelning sirt qismida qolgan ferment molekula-lari undan oson yuvilib ketadi va bu katalizatoming yo'qolishiga olib keladi.
Yuqorida aytib o'tilgan kamchiliklami bartaraf qilish mumkin, buning uchun gel zarralarini olishning emulsion usulini qo'llash kerak. Bu holda ferment monomer polimerlanish initsiatoridan iborat suvli eritma tayyorlab bo'lingandan keyin darhol qutbsiz sirt-ni sirt faol modda tutgan organik erituvchiga (masalan, toluol-ning xloroform bilan aralashmasiga) va hosil bo'lgan aralashmani to'xtovsiz chayqatilib turishga to'g'ri keladi.
Natijada organik muhitda polimerlanish bo'ladigan eritmaning suvli tomchisidan iborat dispersiyalangan emulsiya hosil bo'ladi. Polimerlash tugagandan keyin shar shaklidagi gel zarralari filtr-lanadi va ta'sirlanmagan monomer hamda sirt faol modda yuvish orqali tizimdan chiqarib yuboriladi. Olinayotgan zarralarning kattaligi o'tkazilayotgan jarayonning sharoitiga (monomer konsen-tratsiyasiga, aralashtirish tezligiga) qarab birdan to yuz mikrometr-gacha о zgarib turadi.
Emulsiyalash usulning yana bir afzalligi shundan iboratki, polimerlash vaqtida ajralgan issiqlik ta'sirida tizimdagi ferment faol-sizlanishdan cheklanadi, chunki mayda dispers tizimda issiqlik uzluksiz ravishda tashqi muhitga chiqib turadi. Sharsimon gel zarralari yoyilganida tor joyni ishg'ol qiladi (o'rtacha diametrdan cheklanish 10 % ni tashkil etadi) va yuqori mexanik mustahkam-likka ega bo'ladi.
Ularning mexanik mustahkamligi maydalash yo'li bilan olingan gelning mustahkamligiga qaraganda o'n marta ortiq bo'lishi mumkin. Emulsiyalash usuli qo'llanganda ba'zi sirt faol moddalar fermentlar denaturatsiyasini vujudga keltirishi mumkin.
Bundan ham mayda polimer zarralar (nanozarralar) mikroemul-siyalarda (polimerlash yo'li bilan) tayyorlanishi mumkin.
Qutblanmagan organik erituvchilarda mitsella hosil qiladigan ba'zi monomer va fermentning suvdagi aralashmasini solubili-zatsiyaga uchratadigan sirt faol moddalardan foydalaniladi (Solu-bilizatsiya - oddiy suvda erimaydigan qattiq jismlarning sirt faol modda qo'shilganida erib ketish hodisasi). Solubirlash natijasida sirt faol modda bilan stabillashtirilgan suvdagi aralashmaning juda mayda tomchilaridan tuzilgan mikroemulsiya vujudga keladi.
Ultrabinafsha nur bilan yoritilganda polimerlanishning init-siatorlari vujudga keladi va bu tomchilar (zarralar) kattaligi qo'shilgan suvning miqdoriga qarab, bir necha qismdan bir qan-cha nanometrlargacha o'zgaradi. Olingan nanozarralami organik eritmadan atseton yordamida cho'ktiriladi va sentrifuga yordamida ajratilib quritiladi.
Ammo reaktorlarda mayda zarralarga immobillangan bioka-talizatorlarni ishlatish har doim ham maqsadga muvofiq bo'la-vermaydi.
Amaliy nuqtayi nazaridan qaraganda ikkala usul bilan (kimyoviy va fizikaviy) immobillash usuli ancha qulay. Bunda qatiiq holatdagi tashuvchiga adsorbsiya yo'li bilan oldindan immobillangan ferment gelga kiritiladi (yoki ferment kiritilgan polimer geli olinadi).
Bunday yo'l bilan immobillangan preparat qattiq holatdagi zar-ralaridan tuzilgan bo'ladi.
