Enzim immobilizálás funkcionalizált Halloysite nanocsöveken
Az enzimek, illetve az általuk katalizált folyamatok jelentősége egyre növekvő tendenciát mutat, hiszen specifikus aktivitásuk és szelektivitásuk számos területen kezd nélkülözhetetlenné válni. Alkalmazásukat azonban gyakran akadályozza a rövid katalitikus élettartamuk, instabilitásuk, valamint a hasznosítás és az újrahasznosítás nehézségei. Erre a problémára jelenthet megoldást az enzim immobilizálása, melyre többféle módszer, illetve immobilizálásra alkalmas hordozó típus került már ezidáig kidolgozásra. A hagyományos hordozó családok mellett a nano-méretű és szerkezetű hordozó rendszerek újszerű távlatokat nyitnak finomhangolható fizikai-kémiai tulajdonságaik révén.
A kutatómunka alumínium-szilikát alapú, nanocsövek, ún. Halloysite-ok, enzimhordozóként történő alkalmazására irányul. A nanocsövek felületének szisztematikus funkcionalizálásával célunk, a rögzítendő enzim számára optimális felületi tulajdonságok biztosítása, mely révén hatékony biokatalizátorokhoz juthatunk. A felületmódosítási kísérletek során különböző egyszeresen szubsztituált alkoxiszilán elegyeket alkalmazunk, melyekkel befolyásolható a hordozó kötőhelyeinek száma, felületi töltés eloszlása és hidrofobicitása, mely várhatóan nagymértékben kihat az enzimatikus működésre. A felületen kialakított aminocsoportokon keresztül az enzim keresztkötő ágensekkel kovalensen kapcsolható a hordozóhoz, így megnövekedett stabilitású enzimkészítményeket nyerhetünk.[1,2] A kutatás során részletesen vizsgáljuk a hordozó morfológiáját, felületi funkcióscsoport eloszlását, enzimkötő kapacitását, valamint az enzim készítmények visszaforgathatóságát. Az enzimrögzítési kísérletkehez modell enzimként a Candida antartica organizmusból származó lipázt (CaLB) választottunk, mely képes királis alkoholok és aminok enantiomertiszta formában történő előállítására, melyek jelentős építőkövei lehetnek számos gyógyszer intermedier előállításában.
[1] D. Weiser, A. Varga, K. Kovács, F. Nagy, A. Szilágyi, B.G. Vértessy, C. Paizs, L. Poppe. ChemCatChem, 2014, 6; 1463‒9.
[2] F. Nagy, G. Tasnádi, D. Balogh-Weiser, E. Bell, M. Hall, K. Faber, L. Poppe. ChemCatChem, 2018, 10; 3490‒9.
szerző
-
Krammer Réka Melinda
Vegyészmérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Balogh-Weiser Diána
adjunktus, Szerves Kémia és Technológia Tanszék -
Dr. Hornyánszky Gábor
egyetemi docens, Szerves Kémia és Technológia Tanszék