Fonksiyonlaştırılmış manyetik grafen oksit kullanarak enzim immobilizasyonu
Enzyme immobilization using functionalized magnetic graphene oxide
Yazar: HİLAL SOYKAN ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. ŞERİFE SAÇMACI
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology

Özet:
Enzim immobilizasyonu, katalitik aktifliğini koruyarak, tekrar ve sürekli kullanımını sağlamak amacıyla organik veya inorganik taşıyıcılara fiziksel veya kimyasal yöntemlerle tutulmasıdır. İmmobilizasyon işlemi, enzimin dayanıklılığını arttırdığı gibi, enzimin istenildiğinde tepkime ortamından kolayca uzaklaştırılabilmesini de sağlar (Malik, V. & Pundir, C. S. (2002).
Sunulan tez kapsamında kimyasal sentez yöntemlerinden en yaygın olarak bilinen Hummers metodu ile grafen oksit sentezlenmiştir. Gerekli kimyasallarla inkübe edilip manyetiklik kazandırılan Fe3O4@GO'e 2-metil 8-hidroksikinolin bağlanarak fonksiyonel hale getirilen yapı sentezlenmiştir. Yeni olarak sentezlenen mGO@Fe3O4/2-metil 8-hidroksikinolin mıknatıs yardımıyla toplanmış ve yapı Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımı X-Işını spektrometresi (EDX), Raman ve UV-Vis ile karakterize edilmiştir.
Bu çalışmada yaban turpu peroksidaz (Horseradish Peroksidaz, HRP), mGO@Fe3O4/2-metil 8-hidroksikinolin (MQ) nanokompozit üzerine immobilize edilmiştir. Yöntemin optimum ortam şartlarını elde etmek için pH, nanokompozit miktarı, enzim miktarı, sıcaklık gibi parametreler taranmış, enzim için şartlar optimize edilmiştir. Daha sonra optimize edilen koşullarda atık sularda bulunabilecek Kongo Kırmızısı, Malahit Yeşili, Evans Blue, Reaktif Black boyalarının giderilmesi amaçlanmıştır.
Anahtar Kelimeler:	Yaban turpu peroksidazı (HRP), enzim, immobilizasyon absorpsiyon, fonksiyonlaştırılmış manyetik grafen oksit, enzim aktivitesi, atık sularda boya giderimi.

Abstract:
Enzyme immobilization is the process of physically or chemically binding enzymes to organic or inorganic carriers to maintain their catalytic activity and enable their repeated and continuous usage. This immobilization process enhances enzyme stability and facilitates easy removal of the enzyme from the reaction environment when desired (Malik, V. & Pundir, C. S. (2002)).
In this study, graphene oxide (GO) was synthesized using the widely known Hummers method, which is a chemical synthesis technique. The structure was then functionalized by binding 2-methyl-8-hydroxyquinoline to magnetized Fe3O4@GO. The newly synthesized mGO@Fe3O4/2-methyl-8-hydroxyquinoline composite was collected using magnetic assistance and characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDX), Raman spectroscopy, and UV-Vis spectroscopy.
Horseradish Peroxidase (HRP) was immobilized onto the mGO@Fe3O4/2-methyl-8-hydroxyquinoline (MQ) nanocomposite in this study. Various parameters such as pH, nanocomposite amount, enzyme concentration, and temperature were screened to obtain the optimal conditions for the immobilization process. Subsequently, under the optimized conditions, the removal of Congo Red, Malachite Green, Evans Blue, and Reactive Black dyes, which may be present in wastewater, was targeted for enzyme application.
Keywords: Horseradish peroxidase (HRP), enzyme, immobilization, absorption, functionalized magnetic graphene oxide, enzyme activity, dye removal in wastewater