Dissertation Klaus Heitkamp 1999
Dissertation Klaus Heitkamp 1999 Dissertation Klaus Heitkamp 1999
4 Ergebnisse und Diskussion 105vermessen (λ em = 234 nm, λ ex = 415 nm). Dabei wurde ein deutlicher Anstieg der Fluoreszenzüber mehrere Minuten beobachtet. Die Beads wurden daraufhin gründlich mit 2-Propanolgespült und mit je 1 ml Hexan und einer Lösung von 4 mg PES in 100 ml 2-Propanol versetzt.Nach Zugabe von 100 µl einer 13S-HPOD-Me-Ester-Lösung (1 mmol/l in Hexan) undDurchmischen wurde die Lösung erneut in einem Fluoreszenzphotometer vermessen. EinePeroxidaseaktivität konnte unter diesen Bedingungen auch nach längerer Zeit nicht beobachtetwerden. Nach erneutem Umspülen mit 2-Propanol, Methanol und Wasser auf einmethanolisch-wäßriges System zeigten die Beads wieder eine Aktivität, die im Vergleich zuvorher jedoch deutlich geringer war.Aufgrund dieser Ergebnisse war ein Einsatz der MP-11-Reaktoren unter NP-Bedingungennicht möglich. Dies wurde auch durch HPLC-Versuche bestätigt, bei denen ein entsprechenderEnzymreaktor in ein NP-HPLC-System eingebaut wurde. Selbst bei Injektion größererMengen an Hydroperoxid konnte kein Fluoreszenzsignal beobachtet werden. Wie dieKüvettentests zeigten, schien der Einsatz der MP-11-Reaktoren in einem apolaren, nichtwäßrigen Lösungsmittel nicht zu einer dauerhaften, irreversiblen Inaktivierung zu führen.Vermutlich spielt hier der Wasseranteil im Lösungsmittel eine entscheidende Rolle für dieAktivität des Enzyms, wie es Li und Ward 161 für Lipase in organischen Lösungsmittelnbeschrieben. Insgesamt decken sich die hier erhaltenen Ergebnisse mit den Beobachtungenvon Siegel und Roberts 89 über das Verhalten von Meerrettichperoxidase (HRP) in organischenLösungsmitteln. Danach zeigte HRP in protischen Lösungsmitteln mit einer hohen Dielektrizitätskonstanteneine katalytische Aktivität, während in aprotischen Lösungsmitteln, wieHexan, Dioxan oder Benzol keine Aktivität nachweisbar war.4.5.10 Diskussion der ErgebnisseDie in diesem Kapitel beschriebene Methode zur direkten kovalenten Bindung von Mikroperoxidase-11an Aminopropyl-CPG-Beads hat sich wegen ihrer Einfachheit und schnellenDurchführbarkeit gut bewährt. Aufgrund früherer Ergebnisse wurde auf den Einfluß vonSpacer-Molekülen verzichtet. Dadurch ergab sich im Vergleich zu den Arbeiten von Jacob 148eine höhere Trägerbelegung und letztendlich auch eine höhere Peroxidaseaktivität desImmobilisates. Die Bestimmung der Trägerbelegung erfolgte über die atomabsorptionsspektrometrischeMessung des Eisengehaltes. Die aus der Differenzmessung (Messung des
106 4 Ergebnisse und DiskussionEisengehaltes vor und nach der Immobilisierung im Reaktionsansatz) und über den Aufschlußbelegter Beads erhaltenen Werte stimmten zwar nicht völlig überein, zeigten aber im Vergleichzu früheren Versuchen 148 eine wesentlich größere Belegung der Beads. Ein Vergleichder erzielten Enzymaktivitäten erwies sich jedoch als schwierig, da in der Literatur keineinheitliches Verfahren zur Aktivitätsbestimmung von immobilisierter Mikroperoxidasebeschrieben wird und somit auch keine Referenzwerte vorlagen. Über den zeitlichen Anstiegder Extinktion bei der Reaktion von MP-11 mit H 2 O 2 in Gegenwart von Phenol und 4-Aminoantipyrinkonnten für die vier verschiedenen Beadsorten relative Aktivitäten bestimmtwerden. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Beadsorte (d.h. Porengröße) und Aktivitätwar nicht feststellbar.Die hergestellten Enzymreaktoren ließen sich ohne größere Probleme in den von Heinmöller 11beschriebenen RP-HPLC-Systemen (2- und 3-Pumpen-Systeme) zur Bestimmung von Lipidhydroperoxideneinsetzen. Dabei wurde die Zusammensetzung der Reagenzienlösungen nichtgeändert, lediglich die Flußraten wurden angepaßt.Im Zuge der Untersuchungen erwies sich das 2-Pumpen-System, bei dem die 4-Hydroxyphenylessigsäureim basischen Boratpuffer zudosiert wird, im Vergleich zu dem 3-Pumpen-System als vorteilhafter, da einerseits der apparative Aufwand geringer war, andererseits auchdie entsprechende Kalibrierfunktion einen linearen Zusammenhang zwischen Konzentrationund Peakfläche zeigte. Das nur beim 2-Pumpen-Systems beobachtete Ausbluten der Reaktorenhatte keine Aktivitätsminderung zur Folge. Die erreichten Nachweisgrenzen lagen unabhängigvon der verwendeten Beadsorte in etwa in dem Bereich, wie den Heinmöller für dasHPLC-System mit zudosierter MP-11 angab. Eine Abhängigkeit der Peakbreite von der Artder eingesetzten Beads konnte ebenfalls nicht festgestellt werden. Auch die zum Packen derReaktoren verwendete Methode hatte keinen Einfluß auf die Peakbreite.
- Seite 67 und 68: 54 4 Ergebnisse und Diskussionentsp
- Seite 69 und 70: 56 4 Ergebnisse und Diskussion4.2.2
- Seite 71 und 72: 58 4 Ergebnisse und Diskussiondient
- Seite 73 und 74: 60 4 Ergebnisse und DiskussionExtin
- Seite 75 und 76: 62 4 Ergebnisse und DiskussionMetho
- Seite 77 und 78: 64 4 Ergebnisse und Diskussion80706
- Seite 79 und 80: 66 4 Ergebnisse und DiskussionEine
- Seite 81 und 82: 68 4 Ergebnisse und Diskussion4.4 E
- Seite 83 und 84: 70 4 Ergebnisse und Diskussion501,1
- Seite 85 und 86: 72 4 Ergebnisse und DiskussionEinfl
- Seite 87 und 88: 74 4 Ergebnisse und DiskussionDie v
- Seite 89 und 90: 76 4 Ergebnisse und DiskussionLäng
- Seite 91 und 92: 78 4 Ergebnisse und DiskussionFür
- Seite 93 und 94: 80 4 Ergebnisse und DiskussionHydro
- Seite 95 und 96: 82 4 Ergebnisse und Diskussion4.5.1
- Seite 97 und 98: 84 4 Ergebnisse und DiskussionIm Fa
- Seite 99 und 100: 86 4 Ergebnisse und DiskussionDazu
- Seite 101 und 102: 88 4 Ergebnisse und Diskussion0,50,
- Seite 103 und 104: 90 4 Ergebnisse und Diskussionund a
- Seite 105 und 106: 92 4 Ergebnisse und DiskussionDas F
- Seite 107 und 108: 94 4 Ergebnisse und Diskussion1,0In
- Seite 109 und 110: 96 4 Ergebnisse und DiskussionReage
- Seite 111 und 112: 98 4 Ergebnisse und Diskussionblute
- Seite 113 und 114: 100 4 Ergebnisse und Diskussion1.8E
- Seite 115 und 116: 102 4 Ergebnisse und DiskussionReak
- Seite 117: 104 4 Ergebnisse und Diskussionbei
- Seite 121 und 122: 108 4 Ergebnisse und DiskussionDer
- Seite 123 und 124: 110 4 Ergebnisse und DiskussionH 2
- Seite 125 und 126: 112 4 Ergebnisse und DiskussionResp
- Seite 127 und 128: 114 4 Ergebnisse und DiskussionPOZ
- Seite 129 und 130: 116 4 Ergebnisse und Diskussion4.6.
- Seite 131 und 132: 118 4 Ergebnisse und DiskussionZur
- Seite 133 und 134: 120 4 Ergebnisse und Diskussiong HP
- Seite 135 und 136: 122 4 Ergebnisse und Diskussionaufw
- Seite 137 und 138: 124 4 Ergebnisse und Diskussionbeim
- Seite 139 und 140: 126 5 Zusammenfassung und Ausblick5
- Seite 141 und 142: 128 6 Anhang6 Anhang6.1 Öl-, Linol
- Seite 143 und 144: 130 6 AnhangLDLLOOHmMDAMP-11MSNMRNP
- Seite 145 und 146: 132 6 AnhangMeerrettichperoxidaseMe
- Seite 147 und 148: 134 6 Anhang6.5 NMR- und Massenspek
- Seite 149 und 150: 136 6 Anhang6.5.2 Hydroperoxide des
- Seite 151 und 152: 138 6 Anhang1 H-NMR-SpektrumMassens
- Seite 153 und 154: 140 6 AnhangMassenspektrum6.5.5 13S
- Seite 155 und 156: 142 6 Anhang6.5.6 13S-Hydroperoxyoc
- Seite 157 und 158: 144 6 Anhang1 H-NMR-Spektrum6.5.8 1
- Seite 159 und 160: 146 6 Anhang1 H-NMR-SpektrumMassens
- Seite 161 und 162: 148 6 AnhangMassenspektrum6.5.11 2-
- Seite 163 und 164: 150 6 Anhang6.5.12 2-[13S-Hydropero
- Seite 165 und 166: 152 6 Anhang6.6.3 NP-HPLC mit Nachs
- Seite 167 und 168: 154 6 Anhang6.6.6 RP-HPLC mit UV/VI
4 Ergebnisse und Diskussion 105vermessen (λ em = 234 nm, λ ex = 415 nm). Dabei wurde ein deutlicher Anstieg der Fluoreszenzüber mehrere Minuten beobachtet. Die Beads wurden daraufhin gründlich mit 2-Propanolgespült und mit je 1 ml Hexan und einer Lösung von 4 mg PES in 100 ml 2-Propanol versetzt.Nach Zugabe von 100 µl einer 13S-HPOD-Me-Ester-Lösung (1 mmol/l in Hexan) undDurchmischen wurde die Lösung erneut in einem Fluoreszenzphotometer vermessen. EinePeroxidaseaktivität konnte unter diesen Bedingungen auch nach längerer Zeit nicht beobachtetwerden. Nach erneutem Umspülen mit 2-Propanol, Methanol und Wasser auf einmethanolisch-wäßriges System zeigten die Beads wieder eine Aktivität, die im Vergleich zuvorher jedoch deutlich geringer war.Aufgrund dieser Ergebnisse war ein Einsatz der MP-11-Reaktoren unter NP-Bedingungennicht möglich. Dies wurde auch durch HPLC-Versuche bestätigt, bei denen ein entsprechenderEnzymreaktor in ein NP-HPLC-System eingebaut wurde. Selbst bei Injektion größererMengen an Hydroperoxid konnte kein Fluoreszenzsignal beobachtet werden. Wie dieKüvettentests zeigten, schien der Einsatz der MP-11-Reaktoren in einem apolaren, nichtwäßrigen Lösungsmittel nicht zu einer dauerhaften, irreversiblen Inaktivierung zu führen.Vermutlich spielt hier der Wasseranteil im Lösungsmittel eine entscheidende Rolle für dieAktivität des Enzyms, wie es Li und Ward 161 für Lipase in organischen Lösungsmittelnbeschrieben. Insgesamt decken sich die hier erhaltenen Ergebnisse mit den Beobachtungenvon Siegel und Roberts 89 über das Verhalten von Meerrettichperoxidase (HRP) in organischenLösungsmitteln. Danach zeigte HRP in protischen Lösungsmitteln mit einer hohen Dielektrizitätskonstanteneine katalytische Aktivität, während in aprotischen Lösungsmitteln, wieHexan, Dioxan oder Benzol keine Aktivität nachweisbar war.4.5.10 Diskussion der ErgebnisseDie in diesem Kapitel beschriebene Methode zur direkten kovalenten Bindung von Mikroperoxidase-11an Aminopropyl-CPG-Beads hat sich wegen ihrer Einfachheit und schnellenDurchführbarkeit gut bewährt. Aufgrund früherer Ergebnisse wurde auf den Einfluß vonSpacer-Molekülen verzichtet. Dadurch ergab sich im Vergleich zu den Arbeiten von Jacob 148eine höhere Trägerbelegung und letztendlich auch eine höhere Peroxidaseaktivität desImmobilisates. Die Bestimmung der Trägerbelegung erfolgte über die atomabsorptionsspektrometrischeMessung des Eisengehaltes. Die aus der Differenzmessung (Messung des