hrvatski

Regeneracija koenzima u mikrokanalu katalizirana alkohol dehidrogenazom imobiliziranom na Fe2O3 nanočestice

Enzimi se kao biokatalizatori zbog svojih brojnih prednosti upotrebljavaju u velikom broju biokatalitičkih reakcija u području farmacije, medicinske kemije, prehrambene industrije i dr. Najveći problem pri uporabi enzima predstavlja postupni gubitak aktivnosti zbog čega se razvijaju različite metode njihove stabilizacije. Jedan od načina na koji se sprječava deaktivacija enzima je imobilizacija na čvrsti nosač. U današnje vrijeme se sve više razvijaju biokompatibilni nanostrukturirani materijali koji se koriste u bioseparaciji i biomedicini. Magnetne nanočestice iz magnetita i hematita (promjera 50 – 200 nm) koriste se za imobilizaciju enzima zbog svoje velike specifične površine. Stabilizacijom površine magnetnih čestica omogućava se imobilizacija veće količine enzima i jednostavno izdvajanje čestica iz reakcijske smjese djelovanjem magnetnog polja. U radu je provedena reakcija redukcije acetaldehida uz enzim alkohol dehidrogenazu imobiliziranu na prethodno sintetizirane Fe2O3 nanočestice. Ova reakcija koristi se za regeneraciju koenzima NAD+ koji zbog svoje visoke cijene ima ograničenu primjenu u reakcijama enzimatske sinteze. Površina nanočestica prethodno je kemijski stabilizirana što je omogućilo uspješnu kovalentnu imobilizaciju enzima na površinu. Eksperimentalno je EVOP metodom određen optimum procesa imobilizacije enzima na površinu nanočestica, te je s na ovaj način pripremeljnim enzimom provedena reakcija redukcije acetaldehida u različitim tipovima reaktora. Razvijen je matematički model procesa koji se sastojao od kinetičkih jednadžbi i bilanci tvari za kotlasti i cijevni reaktor svih komponenata reakcijske smjese te je postignuto dobro slaganje rezultata simulacije matematičkog modela procesa s eksperimentalnim podatcima. Kako bi se ispitala mogućnost upotrebe imobiliziranog enzima kroz duži vremenski period, praćena je dinamička promjena stabilnosti enzima te je utvrđeno da se alkohol dehidrogenaza imobilizirana na nanočestice može učinkovito upotrebljavati kroz period od 6 dana.

regeneracija koenzima NAD+ ; imobilizacija ; Fe2O3 nanočestice ; alkohol dehidrogenaza

nije evidentirano