گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
چکیده
در این مطالعه نانوذره های کاتالاز با روش حلال زدایی تهیه شدند. فاکتورهای مؤثر بر فرایند سنتز مانند اتانول (عامل حلال زدا)، گلوتارآلدهید (عامل اتصال دهنده عرضی)، سرعت چرخش و زمان سنتز بهینه شدند. ویژگیهای نانوذره های به دست آمده شامل اندازه ذره ها، ریخت شناسی سطح و تغییرهای ساختاری آنها با استفاده از روشهای مرئی - فرابنفش (UV-Visible)، پراکندگی نور دینامیکی ( DLS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) تعیین شدند. هم چنین، پارامترهای سینتیکی نانوذره ها براساس معادله میکائیلس – منتن تعیین شدند. نتیجههای به دست آمده از بهینهسازی شرایط سنتز نانوذره ها نشان داد که نانوذره های به دست آمده از برهمکنش 1 میلیلیتر کاتالاز 1میلی گرم/ میلیلیتر، 4 میلی لیتر اتانول و گلوتار آلدهید ۱۲/۰میلیگرم بر میلیلیتر در محیط بافر فسفات ۵۰ میلی مولار و ۰/7 pH ، تا ۷۰٪ فعالیت آنزیمی باقی میماند. در این شرایط شعاع متوسط نانوذره های سنتز شده 8/53 نانومتر میباشد. بررسی طیفهای فرابنفش - مرئی و فروسرخ نشان داد که تغییرهای ساختاری نانوذره ها در سطح ساختار سوم و دوم صورت میپذیرد. بررسی پارامترهای سینتیکی آنزیم طبیعی و نانوذره آنزیمی نشان داد که در مقایسه با آنزیم کاتالاز، ضمن افزایش Kmمقدار Vmax برای نانوذره سنتز شده ثابت می ماند. پایداری فیزیکی نانوذره های کاتالاز نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتیحه ها نشان داد که پس از 72 ساعت نگهداری نمونهها در دمای 4 درجه سلسیوس، نانوذره کاتالاز تنها 20 درصد از فعالیت خود را از دست میدهد در صورتی که کاتالاز طبیعی در همان شرایط 55 درصد از فعالیت خود را از دست میدهد که دلالت دارد بر این که نانوذرههای کاتالاز پایدارتر از مولکولهای کاتالاز هستند. بنابراین نانوذره های کاتالاز توان بالقوه زیادی در تولید آنزیمهای پایدار برای کاربردهای گوناگون دارند.