电导法测定酶活力

电导法测定酶活力
摘要
我们已经测定了脲酶，脂肪酶，葡萄糖苷酶水解过程中的电导率的变化，这些变化严格地与前两个体系中碳酸铵的释放和第三个体系中氨基的数目成正比。

电导率的方法运用在酶和各种生理液浓度的测定中。

引言
Sjoquist，Oker-Blom，Henri，des Bancels 和Bayliss 证实了用电导法测定酶活性的可能性。

最近，Northrop在他的课程中也用了这种方法研究胃蛋白酶，测定了卵蛋白盐酸盐的的水解，解释了水解底物的依赖性电离，并研究有关机制的胰蛋白酶消化的动力学。

Euler 欧拉一直采用这种方法研究甘肽的水解。

Bayliss通过研究脲酶，脂肪酶，葡萄糖苷酶的行为证实了电导率的可能性，但没有报道过任何与这些系统相关的研究。

以电导判断为目的，酶反应可以归类为：（1）那些释放强烈电子的，（2）释放那些弱离的电解质，（3）那些传统被认为非电解质的。

脲脲酶，sinigrin- myrosin，和丙酮醛-乙二醛是属于第一类，而蛋白质水解系统，会有氨基酸的产生，属于第二类。

第三组的代表是碳水化合物和大多数的葡萄糖苷酶，作用于他们各自的底物，释放糖类。

该反应属于第一组，显然最适合电导研究。

第二组反应有一定的局限性和一定的困难，但是随后能使用一个敏感的设备。

第三组反应，就目前来说，超过了其研究的范围，在他们的使用范围内，有一定的优势，在硼酸盐，硫酸盐，和钼酸存在条件下，多元醇像糖一样表现出导电性增强。

最强烈的反对意见,提出了该方法不能研究缓冲系统。

反应过程中不仅有因为反应的变化，而且有水解产物的累积，为了确定酶的活性,我们必须关注最初阶段的反应过程，使干扰因素控制在最小值。

在这段阶段,电导率的方法也许是唯一一个有任何的优势且可以应用方法。

因为它能够给人们提供早期反应阶段的大量数值。

由于在这些反应中介质的pH值很少有变化，Northrop在pH值6.2至6.4胰蛋白酶明胶的水解不伴pH值的改变而改变。

在低浓度电解质中杂质的存在不影响测量，因为可以选择适当的电导率细胞给出须需要的精度。

与其他物理方法相比，电导率测量有着在反应过程中不受干扰和能适用于极小批量底物中的优势。

实验部分
用目前的方法对脲-脲酶，精氨酸-精氨酸酶-脲酶，蛋白胨-胰蛋白酶-激酶和杨素- 苦杏仁酶进行了研究。

通常采用Kohlrausch电桥法测量电导率。

一个校准Kohlrausch滑线，4号电阻箱和一个Arrhenius-Ostwald细胞组成了电路的元件。

一个5毫升整数倍的底物溶液对工作是必要的。

采用铂电极，提供的细胞是在水中浸泡，恒温维持在30.0 ℃±0.1 ℃。

当高频电流源和一个电话的听筒用于零点检测时，提供1000 Hz的音频振荡器被使用。

该导电细胞的电容通过一个与电阻箱并联的的空气冷凝器平衡。

在反应开始，在很短的时间间隔内读数，后来时间间隔较长。

利用相对应的酶底物浓度，大量的实验同时在单一的反应容器进行时。

对在一定的时间间隔内从反应容器中倒出的等份反应混合物进行分析。

因此该反应过程可由一个完全独立的化学方法而知。

脲-脲酶。

利用丙酮使一个百分之一的尿素溶液（Kahlbaum）和大豆脲酶的水溶液沉淀。

由Sastri 1935年提出的方法有碳酸铵的释放，包括在丙酮中用标准酒精盐酸溶液（0.1 N）滴定等份反应混合物。

精氨酸-精氨酸酶-脲酶。

精氨酸碳酸盐是在5%的d-精氨酸中通入二氧化碳至饱和制备而成的。

过量的二氧化碳是通过电解溶液中的氢冒泡而赶出的。

因此获得的精氨酸碳酸盐溶液呈稳定电导率值。

水溶性萃取液丙酮使公羊肝中的提取物沉淀，因此可作为精氨酸酶的来源。

因为脲酶几乎瞬间水解、随着精氨酸分解逐步释放，我们需要使用过多的脲酶以确保反
应混合物任何一个时间里都只有鸟氨酸和碳酸铵。

在反应混合物中碳酸铵量在不同的时间间隔上面所提及的滴定法确定。

蛋白胨-胰蛋白酶-激酶。

利用了1%的Witte蛋白胨（BDH）和1%的Pfanstiehl胰蛋白酶-激酶。

底物和酶的比例为10比1。

通过Linderstrgm Lang’s的滴定方法确定水解过程中氨基数的释放。

杨素-苦杏仁酶。

利用了1%的水杨苷和水溶性提取物苦杏仁酶。

使用Bertrand方法测定糖的释放量。

讨论
电导和化学性的测量，至少要进行两个酶的浓度。

一组实验的结果如图1（电导）和图2（化学）所示。

这两个相应曲的总体形状表明，这些酶反应动力学可通过电导研究。

物理和化学方法之间的密切关系能通过由前面描述的方法绘制的相关图表（图3）清楚体现。

在这两个体系中脲-脲酶和精氨酸-精氨酸酶-脲酶，在电导率变化主要是由于碳酸氨的释放，这就带来了显着的图表了。

相关图（图3）脲-脲酶和精氨酸-精氨酸酶-脲酶实际上是相同的。

每毫摩尔氨基酸的释放引起的电导率的变化，可在蛋白胨-胰蛋白酶体系中计算，因为电导率和氨基数成线性关系。

在杨素- 苦杏仁酶体系的研究中，而化学法是目前较为准确，虽然电导率容易测
量，重复性好，但是电导率的变化幅度很小。

通过加入硼酸盐使释放糖的电导性增强正在研究中。

现行的电导法，和糖释放体系一样被关注，据糖释放的有关系统，没有提供任何
优于化学法的优势。

结论
在题为“采样与分析的蛋”的文章中，作者通过说”这里没有A. 0. A. C.方法应用”总结了甘油和盐的方法。

它让我们注意到这暗示着没有A. 0. A. C.方法可用于分析。

情况不是这样的。

氯的A. 0. A. C.方法在该协会的“分析方法”第三版249页可能修订为盐的测定，像盐蛋黄中的盐含量。

然而用这种方法进行一系列的测定需要长达12 h，我们报道的方法只需要10 min。

已报道和初步通过的甘油方法需要6 h进行6次测定，而我们的方法只要1.5 h进行相同数量的测定。

我们的目的，像本文第三段所说一样，是为了提供重复性好的快速测定方法。

我们省略了不适合工厂控制的A. 0. A. C.方法的参考文献，我们相信不会因为这一省略不会有任何歧义。