عنوان مقاله :
تفكيك انانتيومرهاي ايبوپروفن با استفاده از آنزيم Rhizomucor miehei lipase (RML) تثبيت‌شده به روش جذب سطحي و كوالانسي
عنوان به زبان ديگر :
Resolution of Ibuprofen Enantiomers by Rhizomucor miehei Lipase (RML) Immobilized via Physical and Covalent Attachment
پديد آورندگان :
محمدي، مهدي پژوهشگاه ملي مهندسي ژنتيك و زيست‌فناوري - پژوهشكده صنعت و محيط زيست - گروه مهندسي زيست فرآيند , رمضاني، علي دانشگاه زنجان - دانشكده علوم - گروه شيمي , گرمرودي، مريم دانشگاه زنجان - دانشكده علوم - گروه شيمي , يوسفي، مريم جهاد دانشگاهي - پژوهشگاه ابن سينا - مركز تحقيقات فناوري‌هاي نوين زيستي , يزدي، اميز دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران شرق - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان , اصفهاني، كسري پژوهشگاه ملي مهندسي ژنتيك و زيست‌فناوري - پژوهشكده بيوتكنولوژي كشاورزي - گروه زيست‌فرآورده‌هاي گياهي
كليدواژه :
نانوذرات سيليكا , ايبوپروفن , انانتيوگزين , تثبيت هيدروفوب
چكيده فارسي :
در اين تحقيق تفكيك انانتيومرهاي ايبوپروفن راسميك توسط آنزيم ليپاز تثبيت‌شده Rhizomucor miehei lipase (RML) روي مشتقات سيليكا و نانوذره متخلخل سيليكا SBA-15 مورد مطالعه قرار گرفت. به اين منظور و براي بهره‌مندي از مزاياي دو روش جذب هيدروفوب و اتصال كوالانسي، تثبيت آنزيم RML روي بسترهاي حاوي دو گروه عاملي متفاوت به‌صورت همزمان صورت پذيرفت. اصلاح شيميايي بسترهاي سيليكا و نانوذرات حفره‌دار سيليكاتي توسط دو عامل با نسبت‌هاي مختلف انجام شد؛ عامل اكتيل‌تري‌اتوكسي‌سيلان (OTES) به‌عنوان عامل هيدروفوب‌كننده و 3- گلايوكسي‌پروپيل- تري‌متوكسي‌سيلان (GPTMS) به‌منظور اتصال كووالانسي آنزيم RML انتخاب شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد، مشتقات به‌دست‌آمده از آنزيم RML تثبيت‌شده روي بسترهاي حاوي گروه عامل اكتيل، فعاليت ويژه‌اي در حدود 1/5 تا 2 برابر فعاليت ويژه آنزيم آزاد دارند. همچنين با افزايش تعداد گروه‌هاي اپوكسي، فعاليت مضاعف و ميزان رهايش آنزيم كاهش يافت. مناسب‌ترين بستر، با توجه به بررسي فعاليت ويژه پس از تثبيت و رهايش آنزيم RML، مربوط به مشتق به‌دست‌آمده از بستري بود كه گروه‌هاي عاملي اپوكسي و اكتيل را با نسبت يك‌به‌يك دارد. مشتق حاضر و همچنين مشتقات به‌دست‌آمده با جذب صرفاً هيدروفوب براي سنتز استرهاي فرم S- پروفن مورد استفاده قرار گرفت. استريفيكاسيون در شرايط دمايي مختلف و مقادير متفاوت بيوكاتاليست انجام شد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد بهترين ميزان تفكيك انانتيومر S- ايبوپروفن مربوط به بسترهاي سيليكا اكتيل‌اپوكسي 1/1 و SBA اكتيل- اپوكسي 1/1 در دماي محيط بود.
چكيده لاتين :
Ibuprofen, 4-isobutyl-propionic acid, is an important well-known member of NSAIDs which is widely utilized in inflammatory therapy like treatment of rheumatoid arthritis and various degrees of analgesic. Despite the high medical activity and low toxicity of ibuprofen, it is supplied as a racemic mixture. In this research enantioselective resolution of (R, S)-ibuprofen by immobilized preparations of Rhizomucor miehei lipase (RML) on silica and silica nanoparticles was investigated. For this, chemical modification of silica and silica mesoporous nanoparticles was performed by the simultaneous use of two coupling linkers; Octyltriethoxysilane (OTES) for hydrophobic interaction and glycidoxypropyltrimethoxylsilane (GPTMS) for covalent linkage of RML. The results showed that immobilization of RML on octyl-functionalized supports produces specific activity almost 1.5-2 folds greater than the specific activity of the free enzyme. The observed hyper-activation decreased with increasing epoxy groups on the supports confirming the enhancement of covalent nature of the attachment. Regarding the specific activity of the immobilized preparations and desorption percentages of RML from each support, the most suitable carrier obtained from the functionalization of the supports in the presence of GPTMS and OTES in the ratio of 1:1. The selected biocatalysts were then used for enantioselective resolution of (R, S)-ibuprofen by esterification reaction at different conditions. The results revealed that the most suitable biocatalysts are those prepared by immobilization of RML on SBA-15 and silica modified with GPTMS and OTES in the ratio of 1:1 which produced high E values at ambient temperature.
عنوان نشريه :
زيست فناوري دانشگاه تربيت مدرس
