L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ БЕЛКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
| Название | СПОСОБ УДАЛЕНИЯ БЕЛКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Буханов Владимир Дмитриевич, Везенцев Александр Иванович, Шапошников Андрей Александрович, Скворцов Владимир Николаевич, Ковалева Виктория Юрьевна, Зуев Николай Петрович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2372982 |
| Дата регистрации | 08.09.2008 |
| Правообладатель | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" |
| Область применения (класс МПК) | B01J 20/16 (2006.01) C07K 1/14 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к области биохимии и может быть использовано для удаления белков и аминного азота из водных растворов. Способ включает адсорбцию белков на гидроалюмосиликатном природном сорбенте, содержащем такие минералы, как глины, цеолит, полевые шпаты, слюды, кальцит, и фильтрование. Адсорбцию проводят при рН 1-3 1-10 минут. Изобретение позволяет быстро и качественно осуществить процесс депротеинизации раствора. 3 табл.
Изобретение относится к области биохимии и может быть использовано для удаления белков и аминного азота из водных растворов.
Известны способы удаления белков из водных растворов, основанные на осаждении белков нагреванием или обработкой кислотами (Практикум по биохимии / Под ред. С.Е.Северина. - М., МГУ. - 1979. - С.79). Недостатки удаления белков обработкой кислотами заключаются в загрязнении безбелкового фильтрата агрессивными в химическом отношении веществами. Кипячение непригодно для депротеинизации разбавленных растворов.
По технической сущности и достигаемому положительному эффекту наиболее близкими к предлагаемому являются следующие два способа удаления белков из водных растворов.
Первый включает адсорбцию белков на сорбенте, в качестве которого используют гидроокись цинка, и отделение депротеинизированного раствора фильтрацией (Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии / Под ред. Т.Т.Березова. - М.: Медицина, 1976. - С.139). Этот способ сложен и длителен, так как перед удалением белков необходимо получать сорбент путем смешивания сернокислого цинка со щелочью и последующего кипячения и фильтрования. Сама депротеинизация также включает стадию термообработки. Депротеинизированные растворы загрязняются ионами цинка.
Второй способ, выбранный за прототип, предполагает использование в качестве сорбента гидрофильного аэросила А-3 00 и А-175 с удельной поверхностью 300 и
175 м2/г (Описание изобретения к авторскому свидетельству (19) SU (11) 1122354 А / Н.Б.Луцюк, П.К.Загниборода, М.Ф.Кулик и др., 1983). Аэросил депротеинизирует водные растворы практически мгновенно. Этот способ эффективно используется для удаления белков из растворов, содержащих полисахариды, хлорофос, гепарин и органические кислоты при рН от 1 до 5,6. Он включает адсорбцию белков на сорбенте и отделение депротеинизированного раствора фильтрованием.
Однако гидрофильный аэросил производится за рубежом (Украина), что вызывает определенные трудности при его приобретении.
Задачей изобретения является расширение технических средств для удаления белковых соединений из водных растворов.
Поставленная задача достигается тем, что согласно способу удаления белковых соединений из водных растворов, включающему адсорбцию белков на сорбенте и отделение депротеинизированного раствора фильтрованием, в качестве сорбента используют гидроалюмосиликатный препарат «Экос», а адсорбцию проводят не менее одной минуты при рН 1-3.
Гидроалюмосиликатный препарат ЛПКД «Экос» - препарат отечественного производства из минерального сырья месторождений Белгородской области. Он предназначен для профилактики расстройств пищеварения и нормализации функции кишечника животных за счет способности связывать и выводить из организма тяжелые металлы и радиоактивные изотопы, нитраты, нитриты и остатки пестицидов, а также токсины патогенных микроорганизмов, и представляет собой порошок светло-серого цвета с желтоватым, зеленоватым или бурым оттенками, без специфического запаха. Величина частиц в основной массе колеблется в пределах от 0,03 до 1000 мкм. Удельная поверхность препарата составляет 1,2-1,9 м2/г. Сорбент содержит следующие элементы в пересчете на оксиды (в мас.%):
| мас.% | 10-3 мас.% | ||
| SiO2 | 50.0-51.2 | Ti | 80 |
| Аl2О3 | 13.8-15.7 | V | 6 |
| СаО | 12.6-13.3 | Mn | 5 |
| Fе2О3 | 4.27-4.47 | Cr | 4 |
| MgO | 1.66-1.96 | Zn | 3 |
| ТiO2 | 0.92-0.92 | Ni | 1 |
| К2O | 0.84-0.84 | Co | 0.6 |
| Na2O | 0.22-0.22 | Cu | 0.6 |
| СO2 | 8,58-9,14 | Pb | 0.3 |
| Н2О | 4,76-4,82 | Mo | 0.1 |
| w | Н/о | ||
| Ag | H/o | ||
| Cd | Н/о | ||
Общая удельная радиоактивность на уровне 115,4±8,16 Бк/кг, что не превышает значений ПДК. В состав препарата входят монтмориллонит, каолинит, клиноптилолит, кальцит, опал, полевые шпаты, мусковит и глауконит. (Использование природного гидроалюмосиликата в животноводстве и ветеринарии. Метод. рекомендации / А.А.Шапошников, Н.А.Мусиенко, А.И.Везенцев и др. - Белгород, изд-во Белгородской ГСХА, 2003. - С.4-5).
Гидроалюмосиликатный препарат «Экос» не имеет в своем составе химических веществ, негативно влияющих на организм животных и качество получаемой от них продукции. Добавка нетоксична для животных, не обладает кумулятивными свойствами. Эмбриотоксичность, тератогенность и раздражающее действие экспериментально не установлены (Сертификат соответствия. Минеральная кормовая добавка «Экос» для животноводства № POCC.RU. 11ПН34А.00201 от 12.03.01 г.).
Технический результат - использование предлагаемого гидроалюмосиликатного препарата «Экос» в качестве сорбента белковых соединений позволяет депротеинизировать растворы без подготовки сорбента в течение 1 минуты. Дополнительный технический результат - при этом одновременно из раствора происходит частичное удаление аминного азота.
Предлагаемый способ заключается в том, что для депротеинизации водных растворов, включающей адсорбцию белков на сорбенте и отделение депротеинизированного раствора фильтрованием, в качестве сорбента используют гидроалюмосиликатный препарат «Экос», а адсорбцию проводят не менее 1-10 минут при рН 1-3.
Новизну и изобретательский уровень предложенного способа подтверждает выявленная впервые способность препарата для профилактики расстройств пищеварения и нормализации функции кишечника животных адсорбировать из водных растворов белки и аминный азот. Депротеинизацию следует проводить при рН среды 1-3, так как дальнейшее увеличение рН приводит к снижению результативности сорбции белков гидроалюмосиликатным препаратом «Экос». Водные растворы депротеинизируются гидроалюмосиликатным препаратом «Экос» мгновенно. Не установлено разницы в депротеинизирующем действии гидроалюмосиликатного препарата «Экос» при контакте с раствором белка в течение 1-10 мин. Для удаления из водного раствора 0,76 мг белка требуется вносить 70 мг гидроалюмосиликатного препарата «Экос».
Преимущество способа заключается в его простоте при качественно быстром процессе депротеинизации. К тому же, предлагаемый препарат более доступен и сравнительно дешевле, чем рекомендуемый Н.Б.Луцюком с соавт. (1983) гидрофильный аэросил (соответственно 15 рублей и 20 долларов за 1 кг).
Формула изобретения
Способ удаления белков из водных растворов, включающий адсорбцию белков на сорбенте и отделение депротеинизированного раствора фильтрованием, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют природный гидроалюмосиликат, содержащий монтмориллонит, каолинит, клиноптилолит, кальцит, опал, полевые шпаты, мусковит и глауконит, а адсорбцию осуществляют в течение 1-10 мин при рН 1-3.
Медаль Альфреда Нобеля