Hidrofobik nanoyapılarda Candida Rugosa Lipaz immobilizasyonu
Candida Rugosa Lipase immobilization on hydrophobic nanostructures
Yazar: NEVRA ÖZTÜRK
Danışman: Y.DOÇ.DR. SİNAN AKGÖL
Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
IÖZBu çalışmada, destek materyali olarak poli(2-hidroksiletil metakrilat-metakriloilamidofenilalanin [P(HEMA-MAPA)] nanopartikülleri kullanıldı. MAPA komonomeri,ligand olarak yapısına girdiği P(HEMA) nanopartiküllerine hidrofobik özellikkazandırdı ve metakroil klorür ile fenilalaninin uygun koşullarda tepkimeye girmelerisonucu elde edildi. P(HEMA) ise temel taşıyıcı katı destek olarak seçildi. 158 nmboyutundaki P(HEMA-MAPA) nanopartikülleri; HEMA ve MAPA monomerlerininemülsiyon polimerizasyonu ile üretildi. Nanopartiküllerin 1874.5 m2/g spesifik yüzeyalanına sahip olduğu bulundu ve elementel analiz ve Fourier Transform InfraredSpektroskopisi (FTIR), yöntemleri ile karakterize edildi. Sentezlenip karakterize edilenbu nanopartiküller lipaz immobilizasyonu için kullanıldı. Adsorpsiyon deneyleri, farklıortam koşullarında (pH, başlangıç derişimi, sıcaklık gibi) kesikli deney sistemindeincelendi. Nano-P(HEMA) ve P(HEMA-MAPA) nanoyapılarının lipaz adsorpsiyonkapasiteleri sırasıyla 1.2 mg/g ve 329.9 mg/g bulundu. Bunlara ek olarakimmobilizasyon şartlarının optimizasyonu çalışmaları da (optum pH, sıcaklık, ısılkararlılık, depo kararlılığı gibi) gerçekleştirildi. mmobilize enzimin kinetikparametreleri (Vmax, Km) tespit edilerek, serbest enziminkiyle karşılaştırıldı.Adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü 5 kez tekrarlandı ve adsorpsiyon kapasitesindeönemli bir değişim gözlenmeden lipaz adsorpsiyonunda kullanılabilir olduğu bulundu.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Nanobiyoteknoloji, Nanopartiküller, Lipaz, HidrofobikEtkileşim Kromatografisi, mmobilizasyonABSTRACTIn this study, poly(2-hydroxyethyl methacrylate) P(HEMA) nanoparticles carryingmethacryloylamidophenylalanine (MAPA) ligand, as a comonomer, providinghydrophobic functionality to the adsorbent were prepared. MAPA was synthesized byreacting methacryloyl chloride with phenylalanine. We selected P(HEMA) as the basicsolid matrix. Nanospheres with an average size of 158 nm were obtained by emulsionpolymerization of P(HEMA) and MAPA. The nanoparticles had a specific surface areaof 1874.5 m2/g, and were characterized by elemental analysis and Fourier TransformInfrared Spectroscopy (FTIR). Nanospheres which synthesized and characterized wereused for the lipase immobilization. Adsorption experiments were investigated underdifferent medium conditions (i.e., medium pH, initial concentration, temperature) in abatch system. Lipase adsorption capacity of P(HEMA) and P(HEMA-MAPA) beadsIIwere 1.2 mg/g and 329.9 mg/g respectively. In addition to these, studies of optimizationof the immobilization conditions were obtained. Kinetic parameters (Vmax, Km) of theimmobilized enzyme are determined and compared to the kinetic parameters that of freeenzyme. It was observed that lipase after 5 adsorption-desorption cycle, P(HEMA-MAPA) nanoparticles can be used without significant loss in lipase adsorption capacity.KEY WORDS: Nanobiotechnology, Nanoparticles, Lipase, Hydrophobic InteractionChromatography, Immobilization.

Abstract:
IÖZBu çalışmada, destek materyali olarak poli(2-hidroksiletil metakrilat-metakriloilamidofenilalanin [P(HEMA-MAPA)] nanopartikülleri kullanıldı. MAPA komonomeri,ligand olarak yapısına girdiği P(HEMA) nanopartiküllerine hidrofobik özellikkazandırdı ve metakroil klorür ile fenilalaninin uygun koşullarda tepkimeye girmelerisonucu elde edildi. P(HEMA) ise temel taşıyıcı katı destek olarak seçildi. 158 nmboyutundaki P(HEMA-MAPA) nanopartikülleri; HEMA ve MAPA monomerlerininemülsiyon polimerizasyonu ile üretildi. Nanopartiküllerin 1874.5 m2/g spesifik yüzeyalanına sahip olduğu bulundu ve elementel analiz ve Fourier Transform InfraredSpektroskopisi (FTIR), yöntemleri ile karakterize edildi. Sentezlenip karakterize edilenbu nanopartiküller lipaz immobilizasyonu için kullanıldı. Adsorpsiyon deneyleri, farklıortam koşullarında (pH, başlangıç derişimi, sıcaklık gibi) kesikli deney sistemindeincelendi. Nano-P(HEMA) ve P(HEMA-MAPA) nanoyapılarının lipaz adsorpsiyonkapasiteleri sırasıyla 1.2 mg/g ve 329.9 mg/g bulundu. Bunlara ek olarakimmobilizasyon şartlarının optimizasyonu çalışmaları da (optum pH, sıcaklık, ısılkararlılık, depo kararlılığı gibi) gerçekleştirildi. mmobilize enzimin kinetikparametreleri (Vmax, Km) tespit edilerek, serbest enziminkiyle karşılaştırıldı.Adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü 5 kez tekrarlandı ve adsorpsiyon kapasitesindeönemli bir değişim gözlenmeden lipaz adsorpsiyonunda kullanılabilir olduğu bulundu.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Nanobiyoteknoloji, Nanopartiküller, Lipaz, HidrofobikEtkileşim Kromatografisi, mmobilizasyonABSTRACTIn this study, poly(2-hydroxyethyl methacrylate) P(HEMA) nanoparticles carryingmethacryloylamidophenylalanine (MAPA) ligand, as a comonomer, providinghydrophobic functionality to the adsorbent were prepared. MAPA was synthesized byreacting methacryloyl chloride with phenylalanine. We selected P(HEMA) as the basicsolid matrix. Nanospheres with an average size of 158 nm were obtained by emulsionpolymerization of P(HEMA) and MAPA. The nanoparticles had a specific surface areaof 1874.5 m2/g, and were characterized by elemental analysis and Fourier TransformInfrared Spectroscopy (FTIR). Nanospheres which synthesized and characterized wereused for the lipase immobilization. Adsorption experiments were investigated underdifferent medium conditions (i.e., medium pH, initial concentration, temperature) in abatch system. Lipase adsorption capacity of P(HEMA) and P(HEMA-MAPA) beadsIIwere 1.2 mg/g and 329.9 mg/g respectively. In addition to these, studies of optimizationof the immobilization conditions were obtained. Kinetic parameters (Vmax, Km) of theimmobilized enzyme are determined and compared to the kinetic parameters that of freeenzyme. It was observed that lipase after 5 adsorption-desorption cycle, P(HEMA-MAPA) nanoparticles can be used without significant loss in lipase adsorption capacity.KEY WORDS: Nanobiotechnology, Nanoparticles, Lipase, Hydrophobic InteractionChromatography, Immobilization.