Synthesis and characterization of poly(maleic anhydride-alt-1-hexene), its graft poly(ethylene oxide) derivatives and immobilization of invertase enzyme
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
POLİ(MALEİK ANHİDRİT-alt-1-HEKZEN)'İN SENTEZİ,KARAKTERİZASYONU, AŞILANMIŞ POLİ(ETİLEN OKSİT)TÜREVLERİ VE KOPOLİMER MATRİKSİNİN ÜZERİNE İNVERTAZENZİMİNİN İMMOBİLİZASYONUHidayet MazıÖZHidrofilik/hidrofobik zincirler arası geçişleri, polielektrolit davranışı ve başta invertazenzimi olmak üzere biyomakromoleküllerle etkileşme eğilimi olan amfifilikbiyomühendislik kopolimerler, (a) maleik anhidrit (MA-elektron çekici) ve 1-hekzen (H-1-elektron verici) monomerlerinin başlatıcı olarak benzoil peroksitin kullanılmasıylaºC'de1,4-dioksanda 65 yüksek dönüşüm koşullarında kompleks radikalpolimerizasyonu, (b) bunu takiben sentezlenen Poli(MA-alt-H-1)'inα-hidroksi-Ï-metoksi poli(etilen oksit)(PEO) ile aşılanması (poliesterleşme) ilesentezlenmiştir.Monomer reaktiflik oranları değerleri (r1 ve r2), iyi bilinen Fineman-Ross (FR), Kelen-Tüdös (KT) ve doğrusal olmayan regresyon analizi (NLR) metodlarıyla sırasıyla; r1 =0.16 and r2 = 0.30 (FR), r1 = 0.14 and r2 = 0.27 (KT), and r1 = 0.15 and r2 =0.29(NLR) olarak hesaplanmıştır. Bütün kopolimerler ve aşılı kopolimerler, FTIR, 1H {13C}NMR, vizkometrik ölçümler, kimyasal (asit sayısı), termal (DSC ve TGA) ve X-ışınları difraksiyonu analizleri yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Poli(MA-alt-H-1) inaksine PEO ile makrodallanmış olan aşılı kopolimerler dioksandaki seyreltik ve derişikçözeltilerinde polielektrolit ve şişme davranışı sergilediği görülmüştür.İnvertaz glutaraldehit ve bovin serum albümin kullanılarak poli(MA-alt-H-1)membranları üzerine immobilize edilmiştir. Poli(MA-alt-H-1)-invertaz sisteminin Kmdeğeri serbest enziminkinden yaklaşık 4.4 kat yüksek çıkmıştır. Bu da invertazınsubstratına (sukroz) ilgisinin azaldığını göstermektedir İmmobilizasyon, enzimin pH vesıcaklığa karşı dayanıklılığını arttırmıştır. Elde edilen immobilize örnekler kararlıdır veöenmli bir aktivite kaybına uğramadan uzun bir süre boyunca defalarcakullanılabilmektedir.Anahtar Kelimeler: kopolimerizasyon, monomer reaktiflik oranları, aşılama,poli(etilen oksit), polielektrolit davranış, şişme, invertaz, enzim immobilizasyonu.Danışman : Prof.Dr. Günay KİBARER, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü,Fizikokimya Anabilim Dalı. SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF POLY(MALEICANHYDRIDE-alt-1-HEXENE), ITS GRAFT POLY(ETHYLENE OXIDE)DERIVATIVES AND IMMOBILIZATION OF INVERTASE ENZYMEONTO THE COPOLYMER MATRIXHidayet MazıABSTRACTAmphiphilic bioengineering copolymers having a combination ofhydrophilic/hydrophobic linkages and polyelectrolyte behavior, and an ability ofinteraction with biomacromolecules, in particular with invertase enzyme have beensynthesized by (a) complex-radical copolymerization of maleic anhydride (MA-electron acceptor) and hexene-1 (H-1-electron donor) monomers with benzoylperoxide as the initiator in 1,4-dioxane at 65 ºC in the high conversion conditions, and(b) grafting (polyesterification) of synthesized poly(MA-alt-H-1) withα-hydroxy-Ï-methoxy poly(ethylene oxide)(PEO), subsequently.The values of the monomer reactivity ratios (r1 and r2) are determined by using knownterminal models of Fineman-Ross (FR) and Kelen-Tüdös (KT), as well as by non-linear regression (NLR) analysis are: r1 = 0.16 and r2 = 0.30 (FR), r1 = 0.14 and r2 =0.27 (KT), and r1 = 0.15 and r2 =0.29 (NLR), respectively. All the copolymers and1H {13C}graft copolymers were characterized by FTIR, NMR, viscometricmeasurements, chemical (acid number), thermal (DSC and TGA) and X-ray diffractionanalyses. Unlike poly(MA-alt-H-1)s, PEO macrobranched graft copolymers exhibitexpressed polyelectrolyte and swelling behavior in diluted and concentrateddioxane solutions, respectively.Invertase was immobilized onto a poly(MA-alt-H-1) membrane via gultaraldehyde andbovine serum albumin. The Km value of poly(MA-alt-H-1)-invertase was approximately4.4 fold higher than the free enzyme, indicating decreased affinity by the invertase forits substrate(sucrose). Immobilization improved the pH stability of the enzyme and itstemperature stability. Immobilized samples obtained were stable and could be usedmany times over a long period without considerable activity loss.Keywords: copolymerization, the monomer reactivity ratios, grafting, poly(ethyleneoxide), polyelectrolyte behavior, swelling, invertase, enzyme immobilization.Advisor: Prof.Dr. Günay KİBARER, Hacettepe University, Department of Chemistry,Physical Chemistry Division.
Collections