دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
چکیده :
از لحاظ علم شیمی پلی آنیلین های ترکیبی برای ساکن سازی پروکسیدها (HRP) بعد از فرایند فعال سازی مورد استفاده مورد استفاده قرار می گرفت . آنزیم های ساکن نسبت به آنزیم های آزاد که تحت تأثیر حلال های ارگانیک (اتانول ، استون و استونیتریل) قرار دارند عملکرد بهتری از خود نشان می دهند (بالای 10%)
HRP ساکن شده همچنین وقتی تحت تأثیر روش گرمایی با ضریب گرمایی قرار دارند نیز عملکرد بهتری نسبت به آنزیم ها نشان می دهد . میزان PH آنزیم های ساکن و آزاد نشانگر واکنش های یکسانی است . هر چند PANIO-HRP نشانگر ضریب بالای قلیایی (بین 9.0-11) و ضریب جایگزیمی حداکثر PH در حدود دو Wcat.app و km.app و Kcap و Km مشاهده شد . آنزیم های ساکن شده نشان دهنده Km-app معادل 5.20mm0l-1 و آنزیم های آزاد معادل بدون اسید پیروگالل می باشد .
مقدمه :
آنزیم های ساکن شده به عنوان موضوع تحقیقات روی فن آوری آنزیم ها در کاربردهای صنعتی مزایای بسیاری دارند . [1,2] . مزایای عملیاتی این آنزیم ها شامل : قابلیت استفادة مجرد ، اشتقاق سریع ، کنترل شکل گیری و جداسازی سریع از میانگین بازخورد می باشد .
روش های متعددی برای ساکن سازی آنزیم ها به عنوان روش های حمایتی وجود دارد . روش ها وحمایت ها برای ساکن سازی آنزیم های خاصی که برای اطمینان از فعال بودن آنزیم های به هم پیوسته مورد استفاده قرار می گیرد انتخاب می شوند . بنابراین فعالیت آنزیم های به هم پیوسته ممکن است از صفر تا بالاترین حد بر اساس موفقیت فرایند ساکن سازی متفاوت باشد .
پلی انیلین یک پلیمر محیطی بادوام با ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی است که در سالهای اخیر به ویژه به دلیل رسانایی الکتریکی دیگر پلیمرها که در ساختار سنسورها استفاده می شود مورد توجه قرار داشته است .
در کنار این ویژگیهای جالب از لحاظ علم شیمی پلی انیلین های ترکیب شده ممکن است مثل یک سازة پلیمری مناسب با توجه به ویژگیهای شیمیایی از قبیل دسترسی آسان ، ترکیب پذیری بالا ، مقاومت بالا در مقابل دما و PH و مقاومت در برابر میکروارگانیسم ها ، مورد استفاده قرار گیرد .
اخیراً عملکرد بعضی پلیمرهای خانوادة PANI را در ساکن سازی پروکسایدهای (HRP) گزارش کرده ایم .
در این مقاله ویژگیهای ساختار ساکن شده را که با آنزیم های آزاد از جمله ظرفیت واکنش با ترکیب های اولیه ، پایداری سازه های ساکن در مقابل PH و تغییرات دما ، مقاومت عملیاتی ساختار و پارامترهای کیفی Km و Kcat که نشان دهندة عملکرد بهتر آنزیم های ساکن شده هستند مقایسه شده اند گزارش کرده ایم .
مواد و روشها :
1-2-عامل ها :
HRP نوع دو بوسیله شرکت شیمیایی سیگما خریداری شده و تحت شرایط خلاء تقطیر شد تا اینکه مایع بی رنگی بدست آمد . همه عامل های دیگر آنالیز شده و بدون تصفیه مجدد مورد استفاده قرار گرفتند . محلولها بوسیله آب دیونیزه مهیا شدند.
2-2-پلی آنیلین های (PANI) از طریق اکسیداسیون شیمیایی محلول 0.44moll-1 و محلول آمونیوم پورسولفات 0.68 سنتز می شود . PANI متعاقباً بعد از روشی که توسط السن و اگرن [11] تشریح شده در این روش 2.5% محلول گلوتارادید در فسفر بافر آماده شده است و محلول در حالت رفلاکس قرار گرفت .
3-2-ساکن سازی آنزیم ها و آزمایش ها :
فرایند ساکن سازی HRP از طریق اضافه کردن 1.0ml محلول آنزیم (Eu162) که در فرآوری شده ، انجام می پذیرد . این محلول به مدت 2 ساعت در دمای تحریک شده و سپس مادة جامد بوسیله کاتالیزور و رشته می شود . تا آنزیم های غیر واکنش زا را از روی آن پاک کند . آنزیم های فعال که این وظیفه را به عهده دارند از طریق فرایند آزمایش فعالیت آنزیمی بعد از روش هالپین تست می شود .این آزمایش در دمای ( ) اتاق با استفاده از پیروگالل و به عنوان تغییر دهندة سرعت واکنش انجام می شود . این نوع آزمایش های نمونه با اضافه کردن به فسفات بافر با PH 6.0 محتوی پیروگالل صورت می گیرد . واکنش روی می دهد و بعد از یک دقیقه نتیجة آزمایش در 420nm ارزیابی می شود . آزمایش های مربوط به آنزیم های ساکن شده در شرایط مشابهی انجام می پذیرد . به جز فرایند واکنش که تحت شرایط تحریک و با جداسازی PANIG-HRP از محلول ، بوسیله فرایند تصفیه از طریق بافر انجام می پذیرد . یک سری از فعالیت پروکسایدها با تشریح تغییرات در میزان جذب در مقیاس 420m در دقیقه صورت می گیرد. مقادیر بدست آمده درازمایش بدون واکنش که بوسیله هیدروژن پروکساید یا پلیمر ها ایجاد می شود براساس این ارزیابی کاهش یافته است. همه آزمایش ها در سه مرحله انجام می گیرد نتایج به صورت میانگین وانحراف معیار نشان داده می شود.
ظرفیت HRP ساکن شده برای تشخیص مقادیر کاهش یافته آن به وسیله Catechof[13] گویاکل (14) فونل(15) دیناسیدین (16) هیدروکونن ورسیوسینل (17) صورت می گیرد. هیدروژن پروکسایدی به عنوان کاتالیزور اکسید شده برای همه تست انجام می شود.
4.2 ویژگیهای HRP ساکن شده:
برخی از این ویژگیهای در مقایسه با آنزیم های طبیعی آزمایش شده اند.
2.4.1 حداکثر PH
واکنش های PAN16-HRP با تغییر بافر محلول به شرح زیر است.
1) 0.1 mol و 0.2 MOL –1 پتاسیم فسفات برای 3.0;1mol 1-1 , PH2.0 برای PH4.6 تا PH 8.0 و 0.2 mol1-1 یا سدیم بورات برای PH9.0-11
24.2 حداکثر دما و مقاومت در برابر گرما
دمای حداکثر با حرارت دادن PAN16-HRP در وان آب گرم به مدت 1 دقیقه در دمای 90-30 مشخص می شود. بعد از این مرحله واکنش با اضافه کردن محلولی که قبلا گرم شده شروع می شود مقاومت در برابر گرما ازطریق دمای (55c) و تعلیق در فسفر بافر 0.1 mol 1-1 آزمایش می شود. سپس محلول فورا به شکل یخ در می آید و برای آزمایش پایداری آماده می شود.
24.3 فعالیت متوسط ارگانیک
فعالیت مستقیم با وجود محلول های ارگانیک (متانول 1تانول واسترنتریل) که تمرکز آنها در آزمایش نهایی از 5-20% viv درجه بندی میشود.
24.5 بررسی ساختارهای میکل –منتن
این بررسی از طریق تغییر تمرکز پیروگالل از صورت می‌گیرد.
نتیجه و بحث:
ویژگیهای ساختار PAN16-HRP
این ساختارقادر بود همه کاتالیزور های آزمایش شده ای را که بوسیله HRP به همراه هیدروژن پروکساید اکسید می شوند اکسید نماید. واکنش پذیر در مقابل این مواد همانگونه که در مورد این آنزیم انتظار می رفت بسیار متفاوت بود. واکنش پذیری PAN16-HRP در مقابل پیروگالل فنول و کاتکل بسیار شبیه واکنش پذیری آنزیم ها آزاد بود. نتیجه آنزیم متوکسلیت روی PAN16.HRP نشان داده شده و احتمالی 12/1.13/3% خطا در نتیجه واکنش به چشم خورد.
در قیاس با HRP آنزیم ساکن شده واکنش پذیری پایین در مقابل ری سرسینول و هیدروکوئین نشان میدهند. به علاوه شکل گیری محصول بدون اضافه کردن هیدروژن پروکساید مشاهده می شود.
رشد کلی وقابل توجهی در آنزیم ها ساکن شده در فرایندی که به واسطه افزایش PH وگرما روی می دهد مشاهده می شود. هر چند آنزیم های ساکن و طبیعی در آزمایش PH منحنی های بسیار مشابهی نشان میدهند. PAN16.HRP فعالیت بالایی به ویژه در درجه قلیایی نشان میدهد.
ساختار طبیعی آنزیم ها و PAN16.HRP تفاوت نسبی در منحنی گرمایی نشان میدهند. آنزیم های طبیعی منحنی توپی شکل نشان میدهند که دارای حداکثر افزایش دما است. از سوی دیگر PAN10-HRP نشانگر صددرصد فعالیت در دمای 60C است که بعد از آن به آرامی این دما کاهش می یابد.
و به میزان 20 درصد فعالیت در دمای c 80 می رسد.
نمودار ها نشان می دهند منحنی مقاومت گرمایی آنزیم های ساکن و آزاد در دمای 55c می باشد. مقاومت گرمایی HRP شناخته شده و استفاده از آن به عنوان شاخص فرایند فتوسنتز پیشنهاد شده است. مقاومت این آنزیم در برابر نوسان گرمایی به ساختار آن در ارتباط است. همانطور که در نمودار ها دیده می شود. منحنی خاموشی آنزیم ها ساکن و فعال شبیه مقادیری است که توسط ونگ اتال بدست آمده است باید اشاره کرد که مقاومت گرمایی PAN16-HRP بهتر از سیستم طبیعی است.وجود ایزوآنزیم‌های با مقاومت گرمایی متفاوت باعث وجود منحنی های با دو فاز متفاوت واکنش میشود.
مقاومت HRP با وجود چند محلول ارگانیک و ترکیبی بسیار ویژه ای است . که در مورد این آنزیم به آن اشاره شده است. در کنساتراسیون پایین تر از 7/107 آنزیم های سکان و آزاد.واکنش های مشابهی در برای بر اتانول و استون نشان دادند که احتمالا به دلیل این فرایند حلال ها برای استفاده می مانند فعالیتها در کنسانتراسیون 20% محلول های ارگانیک در نمودار 1 نشان داده شده اند. این واکنش احتمالا نتیجه ظرفیت بیشتر پلیمرها برای نگهداری محلول ارگانیک در سطح است که باعث ایجاد محیطی هیدرات شده برای کاتالیز آنزیم ها است.مقاومت PAN16-HRD تا حدودی با دو محلول دیگر قابل قیاس است. هر چند هنوز فعالیتی بالاتر از آنزیم های آزاد دارد.
اصولا چند نمونه HRP ساکن شده با مقاومتی بین 5 روز 6 ماه دارند. در این آزمایش شرایط ساکن سازی و ذخیره سازی با مقاومت HRP در ارتباطند. فعالیت های بعد از مرحله ذخیره سازی ادامه می یابند وآنزیم های آزاد در نمودار 2 نشان داده شده اند.
تاثیر ساکن سازی بر پارامترهای کینتیک Kcat/Kcta.pp, km/hm.app نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده با استفاده از پیروگالل به عنوان ماده اصلی در نمودار 3 نشان داده شده است. رابطه بین سرعت شکل گیری محصول (پورپورگالین) وکنسانتراسیون ماده اصلی اغراق گونه است که در طرح دوگانه لاین ویور- برک (نمودارها) نشان داده شده است.
اشاره به این موضوع مهم است که این ارزیابی ها در PH6.0 انجام گرفته اند در حالیکه حداکثر PH برای HRP آزاد 8.0 می باشد. آنزیم های آزاد همانطور که انتقال می رفت عملکرد بهتری دانند. گذشته از این مشاهدات نتایج نشانگر ویژگیهای قابل توجهی در سیستم PANI6-HRP می باشد.
فرایند ساکن سازی و در نتیجه پلیمرها. در ساختار آنزیم ها وپیروگالل ندارند. که باعث می سوزد Km.app بعداز مرحله ساکن سازی تغییر کمی بپذیرد. حرکت محدود آنزیم که ناشی از فرایند ساکن سازی است عواملی چون میزان پایین ماده اولیه از قسمت بالا گرفته تا سطح آن در نتیجه آزمایش تاثیر بگذارند. به این وجود ویژگیهای ساختار PANIG-HRP به وضوح افزایش یافت که این مساله با توجه به معیارهای Keat-app تشریح شده که نشان می دهد عملکرد بهتر آنزیم های ساکن شده با آنزیم های فعال مقایسه شده اند.
4.نتیجه گیری :
در این آزمایش نشان دادیم پیوستگی عناصر HRP به پلی آنیلین منجر به افزایش مقاومت این آنزیم ودر نتیجه افزایش پارامترهای مقاومت از جمله مقاومت گرمایی. مقاومت در برابر PH بالا و مقاومت در طی فرایند ذخیره سازی می شود. DAN10-HRP باعث فعالیت آنزیم ها در کنار حلال های ارگانیک متل اتانول ، واستونتریل می شود. در این صورت پلیمر به نظر می رسد نقش بسیار مهمی درایجاد لایه های حلال داشته باشد.
پارامترهای کنتیک نشان دهنده عملکرد مناسب سیستم ساکن شده در مقایسه با آنزیم های آزاد هستند. لازم به اشاره است اختلاف بسیار کمی در معیارهای Km,Km-app مشاهده شده و عملکرد بهتر آنزیم های ساکن شده ملاک ارزیابی معیارهای Kcat-app می باشند.
کاربرد آنتروکوئین –کربواکسیلیک اسید به عنوان واسطه الکترون یا الکترون های ذخیره شده در ساختار پرکننده
چکیده
پروکسایدهای HRP والکترودهای تعدیل شده از مهمترین شاخص هایی هستند که در اندازه گیری H2o2 به عنوان یک هیدروپرکساید ارگانیک استفاده می شوند. نیاز اصلی در ساختارالکترودهای HRP ایجاد یک کنتاکت ترانسفر قوی وسریع بین سطح الکترود ومرکز پروکساید است.برای ایجاد چنین رابطه ای از آنترو کوئین 2-کربواکسید اسید (AQ) به عنوان یک عنصر جدید ویک منبع ذخیره برای HRP استفاده کرده ایم. نتیجه چرخشی و ولتامتریک نشان داد که مولکول های تحلیل شده AQ قادر به ایجاد یک شوک الکترونی بین کانون HRP و کربن الکترون های شیشه ای می باشد. همبستگی مولکول های AQ باعث ایجاد رابطه مستقیم بین آنزیم های تعدیل شده و الکترودهای معمولی می شود. در هر دو مورد کربن الکترو وزن های شیشه ای واکنش محکمی در مقابل H2O2 نشان دادند به علاوه تعدیل شیمیایی HRP بوسیله AQ فعالیت کاتالیزوری آنزیم برای 11 درصد افزایش می دهد.
مقدمه:
ارزیابی کمی H2o2 اهمیت بالایی در بیوتکنولوژی سیستمی آنالیزی دارد. چرا که هیدروژن پروکساید از واکنش آنزیم های متعددی ایجاد می شود. H2o2 نقش کلیدی در بیش از 65% ترکیب های دو سنسوری دارد.
پروکساید های HRP از مهمترین عناصر مورد استفاده جهت اندازه گیری H2o2 است. نیاز عمده ساختار الکترودهای HRP ایجاد یک انتقال الکترود و مرکز پروکساید است. طبق فرضیه مارکوس [4,5] نیروی محرکه و فاصله بین دو مرکز شاخص های اصلی در فرایند انتقال الکترونی می باشند. فاصله انتقال الکترون وسطح با توجه به ویژگیهای آنزیم طولانی تر است. یک روش برای غلبه بر این مساله استفاده از مولکول های فعال با انتقال الکترونی متفاوت برای ایجاد انتقال الکترونی بین سطح HRP والکترود است.
هرچند این مساله باعث ایجاد ومشکلاتی می شود. یک روش رایج برای جلوگیری از نشست تعدیل کننده ها ایجاد پیوستگی با آنزیم است. متاسفانه این فرایند غالبا فعالیت ومقاومت آنزیم ها را از بین می برد. در این مقاله ما آنترکوئین 2-کرواکسید اسید را به عنوان یک تعدیل کننده جدید و شاخص برای HRP معرفی کرده ایم.پیوستگی بین عناصر AQ به آنزیم این امکان را میدهد که مستقیما الکترون را با الکترود های معمولی مبادله نماید.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله29 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
