Para-manyetik polistiren mikrokürelerin hazırlanması ve protein bağlanması/enzim immobilizasyonu çalışmalarında katı destek faz davranışlarının incelenmesi

Abstract

IV ÖZET Yapılan çalışmada üreaz enziminin immobilize edilmesi amacıyla manyetik özelliğe sahip para-manyetik karakterli polimerik bir taşıyıcının sentezi amaçlanmıştır. Polimerik taşıyıcının üretilmesi amacıyla süren monomerinin süspansiyon polimerizasyonu yöntemi kullanılmıştır, ön deneyler sonucunda polimerizasyon koşullan optimize edilerek belirlenen en uygun polimerizasyon reçetesi ile polimerik taşıyıcının eldesi sağlanmıştır. Polimerizasyon yönteminde benzoil peroksit başlatıcı, trikâlsiyum fosfat ise stabilizator olarak kullanılmıştır. Polimerizasyon yönteminde stiren monomeri inert su fazı içerisinde dağıtılmıştır. Hazırlanan polimerik taşıyıcıya çapraz bağlı yapı kazandırabilmek amacıyla komonomer olarak divinil benzen kullanılmıştır. Yapıya manyetik özellik ise polimerizasyon sırasında mikronize demir tozunun monomer fazı içerisinde dispers edilmesiyle kazandırılmıştır. Kullanılan polimerizasyon yöntemiyle polistiren-divinil benzen manyetik mikroktireler 104-295 um aralığında elde edilmiştir. Manyetik özelliğe sahip PS-DVB mikroktüreler ikibuçuk saatlik süre boyunca UV radyasyonuna maruz bırakılarak fotooksidasyon ile manyetik mikroküre yüzeylerinde enzim immobilizasyonu amacıyla köprü olarak kullanılacak aktif karbonil gruplarının oluşması sağlanmıştır. Hazırlanan polimerik taşıyıcının etkinliği, B.SA model protein olarak kullanılmak suretiyle test edilmiştir. B.SA bağlanması deneyleri nötral pH'ta 35°C'da fosfat tamponu ortamında gerçekleştirilmiş ve tersinmez olarak 1244 mg B.SA/g Partikül değerinde protein bağlanmasının gerçekleştiği gözlenmiştir. Böylece karbonil gruplarının protein adsorpsiyonu açısından fonksiyonel özelliği gösterilmiştir. Model enzim olarak üreaz seçilerek yapılan enzim immobilizasyon çalışmasında, üreazın fosfat tamponu ortamında kesikli sistemde asidik pH değerinde (4.5) ve 35°C sıcaklıkta polimerik taşıyıcı yüzeyine immobilizasyonu sağlanmıştır. Yapılan enzim aktivite tayini, immobilize enzimin serbest enzime göre % 46 aktivite gösterdiğini ortaya koymuştur.

V SUMMARY The aim of this study is to synthesize para-magnetic polymeric carrier to immobilize the urease enzyme. Suspension polymerization of styrene monomer was utilized to produce polymeric carrier. The most proper recipe was specified by optimization of polymerization conditions according to the results of preliminary experiments. Benzoyl peroxide and tricalcium phosphate were used as initiator and stabilizer respectively in the polymerization method The styrene monomer was dispersed within water used as inertial dispersion medium. Divinyl benzene was used as comonomer to achieve sufficient crosslinking density within the polymeric matrix. The para-magnetic properly of the polymeric microspheres was achieved by dispersing micronized iron-powder in the monomer phase para-magnetic polystyrene divinyl benzene microspheres were obtained in the size range of 104-295 Jim. PS-DVB magnetic microspheres was exposed to UV radiation for 2.5 hours and formation of active carbonyl groups acting as bridges in the immobilization of enzyme onto the surface of the microspheres was provided Effectiveness of the prepared polymeric carrier was tested by using B.SA as a model protein. B.SA adsorption experiments were carried out in the phosphate buffer medium with neutral pH at 35°C It was observed that the protein binding of 1244 mg/g particle was achieved Thus functionality of the carbonly groups in the protein adsorption was shown. In the enzyme immobilization study, by selecting urease as a model enzyme, the immobilization of urease onto the surface of the polymeric carrier was investigated in a batch system at acidic pH value (4.5) and at a temperature of 35°C The immobilized enzyme activity was found to be 46 % of that of the free enzyme studies.