پديد آورنده :
زارعي، افسانه
عنوان :
بررسي و بهينه سازي تثبيت آنزيم سلولاز بر نانوهيدروژل ليفي پلي آنيلين
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي نساجي- علوم الياف
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 98ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
فرزانه علي حسيني
توصيفگر ها :
تثبيت آنزيم , سلولاز , هيدروژل كاتيونيك فسفين اكسيد , نانوهيدروژل ليفي پلي آنيلين
استاد داور :
اكبر خدامي ، لاله قاسمي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/07/21
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/07/21
چكيده فارسي :
2 چکیده آنزیمها ترکیبات پروتئینی قابل انحلالی هستند که باوجود مزایای فراوانی از قبیل زیست سازگاری با محیطزیست سرعت بالا کاهش ضایعات شیمیایی و سمیت کمتر بحث استفادهی مجدد و بازیابی آنها و همچنین بالا بردن پایداری این ترکیبات در چرخهی تولید و مصرف بهعنوان چالشی بزرگ مطرح است یکی از روشهای افزایش پایداری آنزیمها تثبیت آنها بر یک بستر حامل است در تحقیق حاضر از نانوهیدروژل لیفی پلی آنیلین برای تثبیت آنزیم سلولاز استفاده شد به این منظور پلیمر زیست سازگار پلی کاپرولاکتون با غلظتهای مختلف 7 8 و 2 درصد وزنی حجمی و هیدروژل کاتیونیک سنتزی جدیدی بر پایهی فسفین اکسید در مقادیر مختلف 32 52 35 و 57 درصد وزنی وزنی نسبت به وزن پلی کاپرولاکتون برای تهیهی نانوهیدروژل پایه به روش الکتروریسی بهکاربرده شدند سپس پلیمر رسانای پلی آنیلین به روش شیمیایی بر سطح آن پلیمریزه گردید و با توجه به بیشترین درصد پوشش کاری 17 درصد در مقدار 57 درصد هیدروژل و مورفولوژی خاص دیدهشده از پلی آنیلین در تصاویر SEM از این مقدار که احتمال افزایش جذب را در پی داشت مقدار 57 درصد وزنی وزنی از هیدروژل به همراه غلظت 8 درصد وزنی حجمی از پلی کاپرولاکتون برای ادامهی پروژه برگزیده شدند آزمونهای FTIR تصاویر میکروسکوپ نوری و درصد تورم محاسبهشده که به ترتیب برای نمونههای پلی کاپرولاکتون 57 هیدروژل و پلی کاپرولاکتون 57 هیدروژل پلی آنیلین 71 135 و41 144 درصد بود نشاندهندهی تشکیل موفقیتآمیز هیدروژل در ساختار بود بررسی ساختار متخلخل تشکیلشده توسط آزمون BET نشاندهنده افزایش سطح مخصوص از222 32 به 133 23 مترمربع بر گرم و تغییر اندازه حفرات از میکرو به مزو پس از پوشش کاری پلی آنیلین بر بستر نانوهیدروژل بود بررسیهای اولیهی رفتار جذبی بستر توسط رنگ اسید بلو 38 انجام شد که نتایج جذبی برابر با تقریبا 32 درصد را پس از یک ساعت نشان دادند سپس آنزیم سلولاز باهدف افزایش پایداری و امکان استفادهی مجدد از آن با استفاده از روش ترکیبی جذب فیزیکی شیمیایی حبس فیزیکی بر بستر پایه تثبیت شد فرآیند تثبیت با استفاده از غلظتهای مختلف آنزیم 2 5 32 32 33 35 37 332 352 332 333 334 و 335 میلیگرم بر میلیلیتر در محلولهایی با pH مختلف 5 3 5 4 5 5 5 1 و 5 7 از بافر استات در زمانها 5 3 2 2 3 و 4 ساعت و دماهای متفاوت 52 53 54 55 51 57 درجه سانتیگراد مورد بهینهسازی قرار گرفت با استفاده از روش برادفورد راندمان تثبیت در شرایط مختلف بین22 تا72 درصد و فعالیت آنزیم تثبیتشده نسبت به آزاد توسط آزمون 3 و 5 دی نیتروسالیسیلیک اسید DNS و کاغذ فیلتر واتمن شماره 2 بهعنوان سوبسترا بسته به شرایط بین23 تا73 میکرومول بر دقیقه بر میلیلیتر به دست آمد بر اساس بهترین پاسخ راندمان تثبیت و فعالیت آنزیمی غلظت 35 میلیگرم بر میلیلیتر از سلولاز تهیهشده در5 5 pH از بافر استات 35 میلی مولار دمای 55 درجه سانتیگراد و زمان 2 ساعت بهعنوان شرایط بهینه برای تثبیت آنزیم و بررسی فعالیت آن انتخاب شد بررسیها نشاندهندهی افزایش گسترهی pH و دمای کاربردی آنزیم در عین ثابت ماندن مقادیر بهینهی آنها برای آنزیم تثبیتشده نسبت به آزاد بود که این مطلب افزایش پایداری آنزیم در اثر فرآیند تثبیت را نشان میدهد قابلیت انبارداری آنزیم نیز با نگهداری آنزیم آزاد و تثبیتشده در دمای محیط به مدت 82 روز مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاکی از کاهش35 درصدی فعالیت آنزیم آزاد و 32 درصدی از فعالیت آنزیم تثبیتشده بود امکان استفادهی مجدد از آنزیم تثبیتشده در 82 سیکل بررسی شد و فعالیت باقیماندهی آن نسبت به حداکثر فعالیت پس از طی 82 چرخه 41 37 درصد برآورد شد پارامترهای سینتیکی نیز با بررسی غلظتهای مختلف سوبسترای کربوکسی متیل سلولز 5 3 2 2 و 5 2 درصد وزنی حجمی تعیین شد مقدار برای آنزیم آزاد و تثبیتشده به ترتیب 227 1 و 121 7 میلیگرم بر میلیلیتر بر دقیقه و مقدار نیز به ترتیب 235 2 و 238 2 میلیگرم بر میلیلیتر به دست آمد کلمات کلیدی تثبیت آنزیم سلولاز هیدروژل کاتیونیک فسفین اکسید نانوهیدروژل لیفی پلی آنیلین
چكيده انگليسي :
22 Isfahan University of Technology Department of Textile EngineeringInvestigation and optimization of cellulase enzyme immobilization on polyaniline fibrous nano hydrogel base Afsaneh Zarei afsaneh zarei@tx iut ac ir Department of Textile Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisors F Alihosseini fhosseini@cc iut ac ir Advisor L Ghasemi laleh ghasemi@cc iut ac ir Advisor A Khoddami khoddami@cc iut ac ir Abstract Enzymes are biological catalysts that accelerate chemical reactions However lowstability and low catalytic efficiency of enzyme are considered as the barrier forfurther development of large scale operrations in industrial pplications Thus theimmobilization of enzyme onto insoluble polymeric supports has been a topic ofactive research in enzyme technologhy In this research polyaniline nano fibroushydrogel was used to immobilize cellulase enzyme For this purpose polycaprolactone as a compatible polymer in different concentration 7 8 9 w v and synthesis cationic hydrogel based on phosphine oxide in different concentrations 10 25 50 75 wt were electrospuned to prepare nano fibrous hydrogel Thenconductive polymer polyaniline PANI was polymerized on nano fibrous hydrogelsurface The maximum coating of 76 and a special coral like morphology of PANIwas seen in FE SEM images at 75 hydrogel and this amount was selected asoptimum concentration of hydrogel The result of FTIR analysis optical microscopeimages and swelling ratio that was 536 67 and 446 43 for polycaprolactone 75 hydrogel P Hg75 and polycaprolactone 75 hydrogel polyaniline P Hg75 P respectively has shown successful preparation of hydrogel in the matrix Investigationon produced porous structure by BET analysis showed increase special surface from31 306 to 20 219 m2 gr for P Hg75 and P Hg75 P and porous size changed from micro
استاد راهنما :
فرزانه علي حسيني
استاد داور :
اكبر خدامي ، لاله قاسمي
