Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Силикагель как культуральная среда
Использование золей кремнезема в качестве среды для получения градиента плотности при разделении клеток и других биологических компонентов методом центрифугирования рассматривалось в гл. 4. Кроме того, при проведении биологических исследований кремнезем может применяться в качестве носителя или подложки культуральной среды. Такую кремнеземную подложку можно стерилизовать предварительной автоклавной обработкой, а при необходимости ее можно изготовлять в очень чистой форме, свободной от других неорганических или органических загрязнений.
Мюллер и Холм [391] описали подготовку силикагелевых пластинок для выращивания определенных типов бактерий. Золь кремневой кислоты получали добавлением раствора силиката натрия к буферному раствору соляной кислоты при рН~4,5. Силикагель помещали в чашки Петри, промывали, пропитывали питательным раствором и затем обрабатывали в автоклаве. Для получения особо чистой среды промежуточный золь можно было подвергнуть диализу перед тем, как он превращался в гель [392]. Улучшенный способ введения питательных веществ непосредственно в кремневую кислоту, из которой затем в стерильных условиях обазуется гель, что позволяет исключить стадию диализа, был разработан Стержесом [393]. Более простой способ [394] состоит в следующем. Смешивают 700 мл 0,5 н. раствора НС1 с 300 мл неорганического питательного раствора. К 1 ч. объема 0,5 н. раствора силиката натрия добавляют 1 ч. объема известковой воды и к этой смеси приливают 1 объемную часть кислого питательного вещества. Полученную смесь разливают в чашки Петри, подвергают старению в течение 2 ч и выдерживают в сушильной печи при 100°С в течение 1 ч. Ингельман и соавторы [395, 396] предложили использовать сложный тетраметиловый эфир ортокремневой кислоты. Для этой цели чистые золи кремнезема готовили ионным обменом, затем их стерилизовали и хранили для последующего применения. Добавление питательного раствора вызывало застудневание [397]. Синг [398] и Темпль [399] также использовали силикагель в качестве культуральной среды. Применение доступных коммерческих растворов коллоидного кремнезема заметно
43 Заказ № 250
1090
Глава 7
упрощает приготовление силикагелевых сред. Воспроизводимый способ изготовления силикагелевой подложки из коммерческого золя для культуральных сред, содержащих различные типы питательных растворов, был детально описан Кингсбери и Барг-хорном [400]. Прамер [401а] подробно изложил условия получения гелей, очищенных от солей пропусканием раствора чистого кристаллического силиката натрия через ионообменник для удаления натрия и превращения продукта в силикагеле-вую культуральную среду. Бухагьяр [4106] описал способ очистки коммерческого коллоидного кремнезема, применяемого для приготовления определенных сред для выращивания микробиологических культур, а также условия гелеобразования.
Кремнийорганические соединения
До настоящего времени ни в животных, ни в растительных, ни в неорганических объектах природы не обнаружено каких-либо кремнийорганических соединений, в которых органический радикал соединялся бы с атомом кремния связью углерод— кремний. Исключением, вероятно, является лишь упоминаемый Хейненом [402] микроорганизм Proteus mirabilis, который может синтезировать целый ряд сложных органических эфирных и амидных производных кремневой кислоты, включающих связи Si—О—С и Si—N—С, а также некоторое число связей Si—С. Хотя трудно представить такую биохимическую реакцию, как —SiOH + H—С =—SiC—; + Н20, она должна представляться не менее замечательной, чем обычные биохимические превращения при фотосинтезе, в рез)-льтате которых происходит реакция С02 + 4Н2 = СН4 + 2Н20 и образуются связи С—С.
В прошлом веке тысячи соединений со связями Si—С были синтезированы и частично испытаны на возможные биохимические эффекты. Согласно данным Воронкова [403, 127], особенно широко исследовались соединения такого типа в России. Замечательным примером может служить группа 1-арил-силатранов, которые проявляли высокую токсичность. Как отмечает Воронков, в руках преступников такие вещества могли бы стать едва уловимым ядом, поскольку они не имеют цвета, запаха, вкуса и оказываются настолько сильнодействующими, что их следовые количества, приводящие к гибели, трудно обнаружить в теле жертвы. Основную структуру силатранов составляет кремневая кислота, этерифицированная по трем группам ОН путем реакции с N(C2H4OH)3, а четвертая связь кремния идет на органическую группу, такую, как арильная, при этом возникает связь Si—С.
n-Хлорфеннльное производное используется как родентицнд (для уничтожения грызунов), поскольку это соединение быстро
Кремнезем в биосфере
1091
инактивируется в организме погибшего грызуна и труп оказывается нетоксичным для других животных. В случае использования я-СН3СбН48ЦОС2Н4)зЫ в этих целях смертельная доза для мышей составляет приблизительно 0,00002 % или 0,2 мг/г.
Согласно Воронкову, многочисленные органические производные кремния находят применение в медицине; например, утверждают, что «мивал» и «мигуген» — соединения с нераскрытой структурой — относятся к эффективным противораковым препаратам, а соединения класса (СН2)з^Р/ — к анти-
