Hidrofobik nanoyapılarda Candida Rugosa Lipaz immobilizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, destek materyali olarak poli(2-hidroksiletil metakrilat-metakriloil amidofenilalanin [P(HEMA-MAPA)] nanopartikülleri kullanıldı. MAPA komonomeri, ligand olarak yapısına girdiği P(HEMA) nanopartiküllerine hidrofobik özellik kazandırdı ve metakroil klorür ile fenilalaninin uygun koşullarda tepkimeye girmeleri sonucu elde edildi. P(HEMA) ise temel taşıyıcı katı destek olarak seçildi. 158 nm boyutundaki P(HEMA-MAPA) nanopartikülleri; HEMA ve MAPA monomerlerinin emülsiyon polimerizasyonu ile üretildi. Nanopartiküllerin 1874.5 m2/g spesifik yüzey alanına sahip olduğu bulundu ve elementel analiz ve Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR), yöntemleri ile karakterize edildi. Sentezlenip karakterize edilen bu nanopartiküller lipaz immobilizasyonu için kullanıldı. Adsorpsiyon deneyleri, farklı ortam koşullarında (pH, başlangıç derişimi, sıcaklık gibi) kesikli deney sisteminde incelendi. Nano-P(HEMA) ve P(HEMA-MAPA) nanoyapılarının lipaz adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 1.2 mg/g ve 329.9 mg/g bulundu. Bunlara ek olarak immobilizasyon şartlarının optimizasyonu çalışmaları da (optum pH, sıcaklık, ısıl kararlılık, depo kararlılığı gibi) gerçekleştirildi. mmobilize enzimin kinetik parametreleri (Vmax, Km) tespit edilerek, serbest enziminkiyle karşılaştırıldı. Adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü 5 kez tekrarlandı ve adsorpsiyon kapasitesinde önemli bir değişim gözlenmeden lipaz adsorpsiyonunda kullanılabilir olduğu bulundu.

In this study, poly(2-hydroxyethyl methacrylate) P(HEMA) nanoparticles carrying methacryloylamidophenylalanine (MAPA) ligand, as a comonomer, providing hydrophobic functionality to the adsorbent were prepared. MAPA was synthesized by reacting methacryloyl chloride with phenylalanine. We selected P(HEMA) as the basic solid matrix. Nanospheres with an average size of 158 nm were obtained by emulsion polymerization of P(HEMA) and MAPA. The nanoparticles had a specific surface area of 1874.5 m2/g, and were characterized by elemental analysis and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Nanospheres which synthesized and characterized were used for the lipase immobilization. Adsorption experiments were investigated under different medium conditions (i.e., medium pH, initial concentration, temperature) in a batch system. Lipase adsorption capacity of P(HEMA) and P(HEMA-MAPA) beads II were 1.2 mg/g and 329.9 mg/g respectively. In addition to these, studies of optimization of the immobilization conditions were obtained. Kinetic parameters (Vmax, Km) of the immobilized enzyme are determined and compared to the kinetic parameters that of free enzyme. It was observed that lipase after 5 adsorption-desorption cycle, P(HEMA- MAPA) nanoparticles can be used without significant loss in lipase adsorption capacity.