پورفیرین فلزیM-TPP کمپلکس شده با سیستئین با بسترهای هیدروژلی و وسیکلی به عنوان نانوزایم‌های پراکسیدازی و کاتالازی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

2 دانشکده علوم شیمی و نفت، دانشگاه شهید بهشتی، اوین، تهران، ایران

چکیده

پورفیرین‌ها را می‌توان به‌طور گسترده به‌عنوان بیوکمپلکس‌های جایگاه فعال در نظر گرفت ، در این حال می توان از پورفیرین فلزی سنتزی بر مبنای زیست الگو ( بیومیمتیک) به عنوان شبه‌آنزیم استفاده کرد. سیستم متشکل از کمپلکس فلز پورفیرین-سیستئین و پلیمر "پلی اتیلن گلیکول (پگ)" یا مواد سطحی فعال مخلوط "سدیم دودسیل سولفات و دودسیل تری‌اتیل آمونیوم بروماید (اس‌دی-اس/دی‌تب)" برای مدل سازی کلروپراکسیداز طبیعی به کار برده می شود. کلروپراکسیداز طبیعی می‌تواند عملکرد پراکسیدازی، یعنی اکسید کردن سوبستراها در pHهای متفاوت داشته باشد. در غیاب سوبسترای مناسب، کلروپراکسیداز هیدروژن‌پراکسید را تجزیه می‌کند و دارای فعالیت کاتالازی است. متال-تترا(2-پیریدیل) پورفیرین (M-TPP) ، پررزونانس‌تر و دارای گروه های کشنده، قوی تر از هِمین (جایگاه فعال آنزیم طبیعی) در فعالیت شبه‌پراکسیدازی و کاتالازی عمل می کند. Fe-TTP دارای حداکثر فعالیت پراکسیدازی در میان فلز-پورفیرین ها با فلزات مرکزی از جمله آهن (III)، منگنز (III) و روی (II) است. جزء سه گانه: " Fe-TPP-سیستئین-پگ"، بیشترین کارآیی را از طریق کاهش پارامتر میکائیلیس-منتن (K_M) دارا می باشد. مشاهده می‌شود که آبگریزی پورفیرین با تغییر فلز مرکزی به ترتیب به صورت آهن (III)، منگنز (III) و روی (II) افزایش می یابد. در این حالت آبگریز بودنِ جایگاه فعال نانوزایم شبه‌پراکسیدازی پتانسیلی برای ورود بیشتر سوبسترای هیدروفوب (گایاکول) به چرخه واکنش و در نتیجه فعالیت و کارایی بیشتر Fe-TPP نسبت به کمپلکس‌های دیگر M-TPP است. در مرحله دیگر، برای طراحی بیوکاتالیست کاتالازی، Mn-TPP دارای حداکثر فعالیت کاتالازی در میان دیگر فلز-پورفیرین های ذکر شده می باشد. جزء سه‌گانه: "Mn-TPP-سیستئین-اس‌دی-اس/دی‌تب"، بیشترین کارآیی را از طریق کاهش پارامتر میکائیلیس-منتن (K_M) دارا می باشد. میکروسکوپ الکترونی عبوری نانوزایم‌های " M-TPP-سیستئین-پگ" را به صورت کلوئید های هیدروژلی حفره حفره نشان می‌دهد که در مقایسه با بیوکاتالیست-های وسیکلی تک حفره " M-TPP-سیستئین- اس‌دی‌اس/دی‌تب " از طریق سطح ویژه بالاتر برای برخورد موثر با سوبسترای آلی نانوزایم پراکسیدازی، کارایی بیشتری را ایجاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات