Lipopolisacharidai ir lipopolisacharidų vandeninių tirpalų savybės

Abstract

Pagrindinis komponentas, sudarantis gramneigiamųjų bakterijų išorinės membranos sluoksnį, yra lipopolisacharidas (LPS). LPS - tai endotoksinas, sukeliantis uždegiminį atsaką gyvūninės kilmės ląstelėse, kuris gali išsivystyti į sepsį. LPS molekulė sudaryta iš trijų pagrindinių dalių: lipido A, oligosacharidinės šerdies, O antigeno. Hidrofobinė dalis atsakingą už imuninį atsaką, o hidrofilinė už micelizacijos procesą. Fenolinė lipopolisacharido ekstrakcija plačiausiai taikomas endotoksino gryninimo metodas mokslo pasaulyje. Gryninimo metu naudojami anijoniniai detergentai, pavyzdžiui, natrio dodecilsulfatas (SDS), kurio net itin mažos priemaišos trukdo potenciometrinei analizei, taip pat amfifilinė SDS molekulė formuoja miceles, todėl LPS micelizacijos tyrimai tampa nebeįmanomi. Lipopolisacahrido ekstrakcija gramneigiamąias bakterijas džiovinat šalčiu nereikalauja papildomų cheminių reagentų, todėl gautas liofilizatas neturi pridėtinių priemaišų, kurios trukdytų tolimesnei analizei. Tyrimo metu liofilizuojant skirtingas gramneigiąmas bakterijas gauti lipopolisacharidų liofilizatai. Analizuojant LPS liofilizatų FTIR spektrus nustatytas hidrofobinės ir hidrofilinės dalies santykis jų molekulėse. Tirtos LPS liofilizatų vandeninių tirpalų savybės, konduktometriškai nustatytos kritinės micelių susidarymo koncentracijos. Keičiant jonų poros sudėtį, susintetintos lipopolisacharido anijonui atrankios membranos. Pirmu atveju vykdant natrio tetrafenilborato ir tetradodecilamonio chlorido mišinio sintezę, antru atveju, E. coli KMY LPS liofilizato ir tetradodecilamonio chlorido mišinio sintezę.

The main component forming the outer membrane of gramnegative bacteria is lipopolysaccharide (LPS). LPS is endotoxin which causes sepsis in animal cells. Lipopolysaccharide molecule has three main components: lipid A, core oligosaccharide and O antigen. Hydrophobic part responsible for the immune response and the hydrophilic part is responsible for the micelle formation process. Phenolic extraction of lipopolysaccharide is the most widely used endotoxin purification method in the scientific world. Purification uses anionic detergents such as sodium dodecyl sulfate (SDS), which interferes potentiometric analysis in extremely low quantities, and the amphiphilic SDS molecule forms micelles, so LPS micellization studies are no longer possible. Extraction of lipopolysaccharide from the gram-negative bacteria by freeze-drying does not require any additional chemical reagents, resulting lyophilisate has no added impurities to interfere with further analysis. Lipopolysaccharide lyophilisates were obtained by lyophilizing different gram-negative bacteria during the study. Hydrophobic and hydrophilic ratio of LPS molecules was calculated by analyzing FTIR spectrums. The properties of LPS lyophilisate aqueous solutions were investigated. The critical micelle formation concentrations of LPS lyophilisate were obtained using conductometry method. Lipopolysaccharide anion selective membranes (with different ion pair) were synthesized. First ion pair was obtained by mixing sodium tetraphenylborate and tetra dodecyl ammonium chloride, second obtained by mixing tetra dodecyl ammonium chloride and E. coli KMY LPS lyophilisate.