p-klorometilstiren bazlı polimerik partiküllerin sentezi ve glikoprotein izolasyonu ve immobilizasyonunda kullanılması
Synthesis of polymeric beads based on p-chloromethylstyrene and the use of them for separation and isolation of glycoprotein
- Tez No: 105670
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dispersiyon polimerleşmesi, Enzim immobilizasyonu, Glikoproteinler, Saflaştırma, Süspansiyon polimerleşmesi, p-klorometilstiren, İnvertaz, Dispersion polymerization, Enzyme immobilization, Glycoproteins, Purification, Suspension polymerization, p-chloromethylstyrene, Invertase
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Özet ÖZET Bu tezde, poli(p-klorometilstiren) (PCMS) bazlı polimerik partiküller farklı polimerizasyon yöntemleri ile farklı yığın ve yüzey yapılarında sentezlenmiştir. Daha sonra bu partiküllerin enzim izolasyonu ve immobilizasyonunda destek malzemesi olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Çalışmanın ilk kısmında, klorometilstirenin para izomeri için alternatif bir dispersiyon polimerizasyonu yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntem ile literatürde mevcut formlara göre daha geniş boyut aralığı içinde (1.67- 3.75 um) oldukça monodispers poli(p-klorometilstiren) partiküller üretilmiştir. Başlatıcı derişiminin artışı ile partikül boyunun arttığı, stabilizör derişiminin artması ile ise azaldığı bulunmuştur. Dispersiyon ortamı polaritesinin partikül boyutunu ve boy dağılımım kontrol eden önemli faktörlerden biri olduğu belirlenmiştir. Büyük boyutlu ve polidispers PCMS partiküllerin üretilmesi için bir süspansiyon polimerizasyonu tekniği de geliştirilmiştir. Bu polimerizasyonun verimi % 87 olarak belirlenmiştir. Partiküllerin ortalama çapı 186 um, dış yüzey alam ise 14.1 m2/g olarak bulunmuştur. Polidispers PCMS partiküllere glikoproteinler için spesifik bir ligand olan Concanavalin A (Con A) kovalent olarak optimum koşullarda 16.9 mg Con A/g partikül denge kapasitesi ile immobilize edilmiştir. PCMS-Con A partiküller, model glikoenzim olarak seçilen invertazın saflaştırılmasında alternatif bir sorbent olarak test edilmiştir. PCMS-Con A partiküllere invertazın tersinir adsorpsiyon ve desorpsiyon davranışı incelenmiştir. Partiküllerden spesifik invertaz desorpsiyonu metil-a-D-mannopiranosit karşıt ligandı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Aynı partiküller kullanılarak birbirini takip eden 5 adsorpsiyon- desorpsiyon döngüsü yapılmış ve partiküllerin invertaz adsorpsiyon-desorpsiyon kapasitesindeki değişim araştırılmıştır. PCMS partiküllere immobilize edilmiş Con A'yı çapraz bağlamanın, tersinir adsorpsiyon-desorpsiyon kararlılığım artırdığı görülmüştür. Saflaştınlan invertazın aktivitesinin saflaştırılmamış invertaza göre 4 kat daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Son olarak, süpansiyon polimerizasyonu ile üretilen PCMS partiküller invertaz immobilizasyonunda kullanılmıştır. Bu amaçla üzerinde amino grupları taşıyan birÖzet ligand olan polietilenimin (PEI) bu partiküllere immobilize edilmiştir. Optimum koşullarda PCMS partiküllerinin PEI bağlama kapasitesinin 200 mg PEI/g partikül olduğu belirlenmiştir. PEI bağlanmış PCMS partiküller glutaraldehit ile aktive edilmiştir. Optimum koşullarda partiküllerin invertaz bağlama kapasitesi 19 mg invertaz/g partikül olarak bulunmuştur. Immobilize invertazın karakterizasyonu gerçekleştirilmiş ve serbest invertaz ile karşılaştınlmıştır. Bu amaçla immobilize invertazın kinetik parametreleri, pH-aktivite, sıcaklık-aktivite profilleri, stabilitesi ve deaktivasyon özellikleri incelenmiştir. Partiküllerin yüksek yüzey alanına sahip girintili-çıkıntılı fakat poroz olmayan karakterdeki yüzey yapısı ve partikül içi difüzyon kısıtlamalarının bulunmaması yüksek sukroz hidroliz hızlan elde edilmesini mümkün kılmıştır.
Özet (Çeviri)
Abstract iii ABSTRACT In this thesis, different polymerization methods were developed for the synthesis of poly(p-chlromethylstyrene), (PCMS) microbeads with different bulk and surface properties. The produced beads were then tried as carriers for the isolation and immobilization of glycoenzyme. At the first part of this work, an alternative dispersion polymerization method for the para isomer of chloromethylstyrene was proposed. This procedure provided highly monodisperse poly(p-chloromethystyrene) (PCMS) particles in a wider size range relative to the procedures reported in the literature. Uniform PCMS particles in the range of 1.67-3.75 microns were obtained. It was observed that the particle size increased with increasing initiator concentration. The increase of the stabilizer concentration provided a decrease in the particle size. The polarity of the dispersion medium was found as one of the most important parameters controlling the size and the size distribution of the particles. A suspension polymerization procedure was also proposed for the production of large size PCMS microbeads in the polydisperse form. The polymerization yield was determined as 87 %. The average size and the external surface area of the particles were determined as 186 microns and 14.1 m /g particles respectively. A specific ligand for glycoenzymes, Concanavalin A (Con A) was immobilized onto polydisperse PCMS microbeads with an equilibrium binding capacity of 17 mg Con A/g particles under optimum conditions. Con A carrying PCMS beads were examined as an alternative sorbent for the purification of a model glycoenzyme, invertase. Then the reversible adsorption-desorption behavior of invertase onto the proposed sorbent was investigated. The desorption of invertase from the carrier could be achieved by the use of methyl-a-D-mannopyronoside as an affinity-exchange ligand. A cycle containing five reversible adsorption-desorption steps were performed with the same particles to investigate the change in the invertase adsorption-desorption capacities of Con A immobilized beads. It was found that the cross-linking of Con A on the beads improved the reversible adsorption-desorption stability. The activity of purified invertase was 4 folds higher than that of crude- enzyme.Abstract iv Finally, the beads produced by suspension polymerization were used for the immobilization of invertase. For this purpose, an amine carrying ligand, polyethyleneimine (PEI) was covalently attached onto the beads. Under optimum conditions, the equilibrium PEI adsorption capacity of carrier was found as 200 mg PEI/g particles. Then, PEI attached beads were activated by glutaraldehyde. Under optimum conditions, approximately 19 mg of invertase was immobilized onto per gram of carrier. Immobilized invertase was characterized by the determination of pH-activity and temperature-activity profiles, kinetic parameters, stability and the deactivation properties. The rough but non-porous character of the particle-surface (i.e. large external surface-area) allowed relatively higher sucrose-hydrolysis rates with the proposed carrier, in the absence of internal-diffusion resistance.
Benzer Tezler
- Monomer modifikasyonu ile polimer destekli organokalay hidrürlerinin sentezi
Monomer modification with the synthesis of polymer supported organotin hydrides
ABDÜLAZİZ ÇELEBİ
- 1980 sonrası Türk vergi politikasının plan hedefleri açısından değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
ZEYNEP ARIKAN
