Poli(aszparaginsav)-szilika kompozitok fejlesztése enzimek hatékony rögzítésére
Napjaink vegyiparában egyre inkább előtérbe kerülnek az olyan környezetbarát szintézisek, amelyekben enzimeket alkalmaznak. Az enzimek már fiziológiás körülmények között képesek katalizálni a kívánt folyamatot, alkalmazásukkal a reakcióidő csökkenthető és elkerülhető a nem kívánt optikai izomerek képződése. Azonban az enzimek érzékenyek lehetnek a szélsőséges környezeti paraméterekre (pl.: pH, a hőmérséklet) és a mechanikai igénybevételre. Emellett sokszor nehezen nyerhetők vissza a reakcióelegyből, a keletkezett terméktől nem választhatók el. A hátrányok kiküszöbölésére megoldást jelenthet, ha az enzimet rögzített formában alkalmazzuk.
TDK munkám célja egy olyan enzimhordozó rendszer kifejlesztése volt, amely képes a szilárd hordozón történő egyszerű adszorpció és a polimer mátrixba ágyazás [1] előnyeit ötvözni. Ez az enzimet stabilan rögzíti és könnyen hozzáférhetővé teszi a szubsztrát számára; valamint a rögzített enzim biokatalitikus aktivitása és stabilitása jó. A polimer mátrix alapjául a poli(aszparaginsav)-at (PASP) választottam, hiszen ez a szintetikus poliaminosav biológiailag lebonható, valamint költséghatékonyan és jól definiált molekulatömeggel állítható elő. A PASP anhidridje, a poliszukcinimid könnyen reakcióba vihető primer aminokkal, így enyhe hidrolízist követően különböző PASP származékok állíthatók elő.
Az általam kifejlesztett enzimhordozó rendszert az ipari és gyógyászati szempontból is fontos Candida antarctica Lipase B (CaLB) enzimmel teszteltem. A kísérletek során az előzőleg szilikagél hordozóra adszorpcióval rögzített Candida antarctica Lipase B (CaLB) enzimet tiol-csoportokkal módosított poliaszparaginsav-alginát polimer mátrixba ágyaztam, majd biszepoxi keresztkötők alkalmazásával kémiailag rögzítettem. Munkám során vizsgáltam az alkalmazott mátrix összetételének hatását az enzimkészítmények biokatalitikus működésére és stabilitására.
[1] Brady D., Jordaan J. Biotechnol. Lett. 2009, 31, 1639-1650
szerző
-
Klimkó Júlia
Vegyészmérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Szilágyi András
egyetemi docens, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Molnárné Krisch Enikő
Konzulens, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Dr. Poppe László
egyetemi tanár, Szerves Kémia és Technológia Tanszék -
Dr. Balogh-Weiser Diána
adjunktus, Szerves Kémia és Technológia Tanszék