Új, kompozit nanoszálak előállítása enzimek rögzítésére
A munka elsődleges feladatául tűztem ki, hogy csapdázásos enzimrögzítésre alkalmas vízoldhatatlan nanoszálas szerkezetű rendszereket hozzak létre elektrosztatikus szálképzéssel. A kutatócsoport korábbi munkájában már bizonyított politejsavas (PLA) és az eddigiekben enzimrögzítésre még nem vagy alig alkalmazott polivinil alkohol (PVA)/szilika alapú nanoszálas kompozit rendszerrel dolgoztam a munkám során. A Bioorganikus Kémiai Kutatócsoportban a korábbi években megvalósítottak politejsav mátrixba csapdázást elektrosztatikus szálképzéssel Pseudomonas cepacia lipáz (Lipáz PS) és Candida antarctica lipáz (CaLB) törzsekből származó modellenzimekkel. Ezekben a kísérletekben a polimer hordozó hatását vizsgálták az enzim aktivitására és a nanoszálak morfológiájára. A csapdázással immobilizált enzimek jelentősen megnövelt aktivitást mutattak a natív állapotukkal összehasonlítva. [1]
A politejsav prekurzor azonban szerves oldószeres közegben szintetizálódik, mely erre a közegre érzékenyebb enzimek esetén problémát okozhat. Ezért a tisztán vizes alapú szilika nanokompozitokban kerestem a megoldást erre a lehetséges problémára. Az általam végzett kísérletekben szilika prekurzorként tetraetoxi-szilánt (TEOS) alkalmaztam. A szilika szol-gél átalakulását savas katalízissel hajtottam végre Shao és társai munkájának alapján a reakcióidő finomhangolásával.[2] Az elkészült szilika-prekurzort PVA prekurzorral reagáltattam polikondenzációs reakcióban. Az így szintetizált vízoldhatatlan kompozit rendszer kompatibilitását és enzimrögzítő képességét a fenilalanin ammónia-liáz (PAL) modell enzimmel vizsgáltam, mely különösen érzékeny a környezeti paraméterekre. Részletesen vizsgáltam és optimalizáltam az általam szintetizált, új PVA/szilika hibrid kompozit rendszereket. A rögzített biokatalizátorokat, pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM), mely rendelkezik energiadiszperzív röntgen analizátorral (SEM-EDAX), infravörös és UV/Vis spektroszkópiás módszerekkel jellemeztem.
[1] P. L. Sóti, D. Weiser, T. Vigh, Z. K. Nagy, L. Poppe, and G. Marosi, “Electrospun polylactic acid and polyvinyl alcohol fibers as efficient and stable nanomaterials for immobilization of lipases,” Bioprocess Biosyst. Eng., vol. 39, no. 3, pp. 449–459, 2016, doi: 10.1007/s00449-015-1528-y.
[2] C. Shao, H. Y. Kim, J. Gong, B. Ding, D. R. Lee, and S. J. Park, “Fiber mats of poly(vinyl alcohol)/silica composite via electrospinning,” Mater. Lett., vol. 57, no. 9–10, pp. 1579–1584, 2003, doi: 10.1016/S0167-577X(02)01036-4.
szerző
-
Koplányi Gábor
Gyógyszervegyész-mérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Balogh-Weiser Diána
adjunktus, Szerves Kémia és Technológia Tanszék -
Dr. Hirsch Edit
Tudományos munkatárs, Szerves Kémia és Technológia Tanszék -
Dr. Marosi György
, Szerves Kémia és Technológia Tanszék
