ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
методы количественного определения химических веществ в растворе,
основанные на использовании ферментов. С помощью Ф. м. а. определяют
вещества, способные участвовать в хим. реакциях, катализируемых ферментами,
а также являющиеся активаторами либо ингибиторами ферментов. Ф. м. а. характеризуются
высокой чувствительностью и специфичностью, поскольку ферменты катализируют
превращения веществ с большой скоростью и высоко избирательно, даже если
анализируемое соединение находится в смеси с др. близкими по хим. строению
веществами.
При определении субстрата
ферментативной реакции к анализируемой пробе прибавляют фермент и др. необходимые
для реакции компоненты. По окончании реакции тем или иным удобным методом
устанавливают в растворе содержание продукта реакции. Напр., определение
этилового спирта в растворе с помощью фермента алкогольдегидрогеназы (АДГ)
производится при участии кофермента АДГ - никотинамидадениндинуклеоти-да
(НАД).
Последний в ходе ферментативной реакции количественно превращается в восстановленный
НАД, обладающий, в отличие от окисленной формы, способностью к поглощению
ультрафиолетового света при длине волны 340 нм. Измеряя это поглощение,
можно установить концентрацию восстановленного НАД и рассчитать концентрацию
этилового спирта. Метод позволяет определить 1 мкг спирта в 1 мл
раствора. Многие Ф. м. а. основаны на определении изменения кислотности
раствора в ходе ферментативной реакции. Напр., эфиры кар-боновых, фосфорной
и др. к-т можно определять с помощью специфич. ферментов, катализирующих
их гидролиз. Поскольку при гидролизе образуются соответствующие к-ты, результат
их титрования по окончании реакции позволяет рассчитать концентрацию определяемого
эфира.
При Ф. м. а. часто используют
комбинацию (сопряжение) неск. ферментативных реакций. Напр., концентрация
глюкозы может быть определена с помощью ферментов глюкозооксидазы (ГО)
и пе-роксидазы (ПО). Под действием ГО глюкоза превращается в глюконовую
к-ту, при этом образуется перекись водорода, к-рая, в свою очередь, под
влиянием ПО может окислить введённый в раствор opmo-дианизидин (или толидин)
и давать окраску. Измеряя интенсивность окраски раствора, можно рассчитать
исходную концентрацию глюкозы (чувствительность метода 5 мкг в пробе).
Этот способ применяется для быстрого определения глюкозы в моче у больных
диабетом с помощью индикаторной бумажки, пропитанной указанными реактивами.
Разновидностью Ф. м. а. являются
кинетические методы анализа, основанные на зависимости скорости ферментативной
реакции от концентрации анализируемых веществ (см. Ферментативный катализ),
к-рыми
могут быть субстраты, активаторы или ингибиторы ферментов. Зная характер
этой зависимости, можно, измеряя скорость ферментативной реакции, рассчитать
концентрацию анализируемого вещества. Напр., количественное определение
фосфорорганич. инсектицидов, являющихся сильными ингибиторами, фермента
холинэстеразы производится путём измерения активности этого фермента
в отсутствии и в присутствии ингибитора. Чувствительность метода определения,
напр. диэтил-пара-нитрофенил-фосфата, составляет 0,015 мкг
в пробе,
ионов магния (по активирующему их влиянию на фермент, окисляющий изо-лимонную
к-ту) - 0,1 мкг.
Широкое распространение получили
Ф. м. а., основанные на использовании ферментов, прочно связанных с твёрдыми
носителями, к-рыми могут быть полимеры, неорганич. сорбенты, гели. Такие
"твёрдые ферменты", помещённые на электрохимич. датчики (стеклянные, платиновые
и др. электроды), представляют собой ферментные электроды, служащие инструментами
для измерения скорости ферментной реакции в растворе анализируемого вещества.
С помощью ферментных электродов определяют мочевину, аминокислоты, пенициллин,
глюкозу и т. д. с чувствительностью 0,1-0,01 мкг в пробе.
Лит.: Березин И. В.,
Клесов А. А., Ферментные электроды, "Успехи химии", 1976, т. 45, в. 2;
Methoden der enzymatische Analyse, Hrsg. H. U. Bergmeyer, 3 Aufl., Bd 1
- 2, Weinheira, 1974. В. А. Яковлев.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я