Farklı fonksiyonel gruplar içeren polimerik filmlerin tasarımı ve katalaz enziminin tersinir adsorpsiyonu çalışmaları


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: MUHAMMED İRFAN TÜRKER

Danışman: GÜLAY BAYRAMOĞLU

Özet:

Polimerik filmler medikal ve biyoteknoloji alanlarında, kromatografi alanında farklı sorbentlerin hazırlanmasında veya enzim immobilizasyonunda sensör ve enzim reaktör uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, katalaz enzimi tersinir adsorpsiyon yolu ile poli(2-hidroksietil metakrilat), poli(HEMA), filmleri üzerine tutuklandı. Birinci basamakta polimer filmler UV fotopolimerizasyon yöntemi ile hazırlandı ve yüzeyi reaktif boya ligandı ile fonksiyonlandırıldı. Adsorptif yüzey oluşturmak için kullanılan Reactive Red 2 (R-2) ve Reactive Red 120 (R-120) boya ligandlarının triazin halkasındaki klor grubu ile poli(HEMA) filmleri üzerinde mevcut hidroksil grupları arasında nükleofilik sübstitüsyon reaksiyonu sonucunda boya molekülleri film yüzeyine kovalent olarak bağlandı. Yüzeyi fonksiyonlandırılan poli(HEMA)-R-2 ve poli(HEMA)-R-120 filmleri, Fe(III) metal iyonları ile şelatlanarak metal şelat afinite filmleri oluşturuldu. Hazırlanan metal-şelat affinite filmlerinin optimizasyonu ve karakterizasyonu çalışmalarından sonra polimerik afinite ligandları bağlı filmler sulu ortamdan katalaz enziminin adsorpsiyonu çalışmalarında kullanıldı. Afinite filmleri üzerine katalaz enziminin adsorpsiyonu işleminde sistem parametrelerinin (pH, zaman, katalaz enziminin başlangıç derişimi, sıcaklık ve iyonik şiddet gibi) etkisi kesikli sistemde araştırıldı. Poli(HEMA)-R-2 ve poli(HEMA)-R-120 filmleri için optimum katalaz adsorpsiyon pH'sı 5,0 olarak belirlenirken, poli(HEMA)-R-2-Fe(III) ve poli(HEMA)-R-120-Fe(III) filmleri ile sulu ortamdan maksimum katalaz adsorpsiyonunun pH 6,0'da gerçekleştiği görüldü. Hazırlanan filmlerin katalaz enzimine karşı afinite sıralaması poli(HEMA)-R-120-Fe(III) > poli(HEMA)-R-2-Fe(III) > poli(HEMA)-R-120 > poli(HEMA)-R-2 olarak belirlendi. Katalaz adsorpsiyon kapasitesinin iyonik şiddet arttıkça azaldığı gözlendi. Adsorpsiyon yolu ile yüzeye bağlanan katalaz enziminin serbest eşleniğine kıyasla optimal pH ve sıcaklık değerinde genişleme olduğu ve enzimin kararlılığının arttığı belirlendi.