Preparation and characterization of magnetic chitosan microspheres for enzyme immobilization
Enzim immobilizasyonu için manyetik kitosan mikrokürelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
- Tez No: 105621
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
ÖZET Sunulan çalışmada, önce manyetik materyal (ferrit, FejO^) kimyasal çöktürme yöntemiyle hazırlandı. Hazırlanan ferrit istenilen boyuta getirilmek amacıyla öğütüldü. Manyetik kitosan mikroküreler süspansiyon ortamında çapraz bağlanma yöntemiyle hazırlandı. Mikrokürelerin boy/boy dağılımı üzerine bazı parametrelerin (örneğin; süspansiyon ortamı karıştırma hızı, Feı04/kitosan oranı ve kitosan molekül ağırlığı gibi) etkileri araştırıldı. Bu amaçla parametreler değiştirilerek farklı boy/boy dağılımına sahip manyetik kitosan mikroküreler hazırlandı. Manyetik kitosan mikrokürelerin morfolojik değerlendirmeleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirildi. Öğütülen Fe3Û4 partikülleri çok dar boy dağılımına (örneğin; 1-10 um gibi) sahiptir. Manyetik kitosan mikroküreler oldukça pürüzsüz yüzeye sahip, düzgün küresel şekillidir ve bu mikroküreler mikroküreler 100-250 um boy aralığında oldukça dar boy dağılımında elde edilmişlerdir. Boy/boy dağılımı üzerine süspansiyon ortamı karıştırma hızının etkisini araştırmak için karıştırma hızı 1000-2000 rpm arasında değiştirilmiştir. Boy/boy dağılımı üzerine Fe304/kitosan oranının etkisini araştırmak için bu oran 1/4-1/1 (g/g) aralığında değiştirilmiştir. Kitosan molekül ağırlığının manyetik kitosan mikroküre boy/boy dağılımına etkilerini değerlendirmek üzere üç farklı molekül ağırlığına sahip (örneğin; 150.000, 450.000 ve 650.000 gibi) kitosan kullanılarak manyetik kitosan mikroküreler hazırlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre manyetik kitosan mikroküre boy/boy dağılımı üzerine en çok etki eden parametrenin süspansiyon ortamı karıştırma hızı ile Feı04/kitosan oranı olduğu saptanmıştır. Buna karşılık kitosan molekül ağırlığının önemli bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Çalışmanın diğer bir bölümünde kitosan mikrokürelerin şişme davranışları incelenmiş ve bu amaçla boy/boy dağılımı incelemelerinde kullanılan parametre değişikliklerine benzer şekilde parametreler değiştirilerek mikrokürelerin şişme davranışları değerlendirilmiştir. Elde edilen tüm mikrokürelerin, prosesparametrelerine bağlı olarak yaklaşık % 60-80 oranında şişme değerlerine ulaştıkları gözlenmiştir. Çalışmanın son bölümünde model bir enzim (örneğin;B- Gulucuronidase) ve onun substratı (örneğin; p-nitrofenü sülfat) kullanılarak manyetik kitosan mikroküreler üzerine enzim immobilizasyonu gerçekleştirilmiştir. 15mg GRD/20ml tampon çözeltide hazırlanan çözelti için maksimum aktivite 36U ile sonuçlanmıştır. Diğer yandan destek materyalinin molekül ağırlığının artmasıyla aktivitede belirgin bir düşüş gözlenmiştir. Enzim moleküllerinin yüksek molekül ağırlıklı kitosan mikroküreleri üzerine zayıf adsorpsiyonu ve zor penetrasyonu sonucunda immobilize edilmiş enzimin bulunduğu süspansiyon ortamında zayıf aktivite saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
m ABSTRACT In this presented study, first the magnetic material was prepared by chemical precepitation of ferrite (Fe2C>3). The particular magnetic material was grinded to obtain desired size. The magnetic chitosan microspheres was prepared by suspension cross-linking technique. Some parameters of the magnetic chitosan microsphere production procedure (i.e., stirring rate of the suspension medium, Fe3(Vchitosan ratio and chitosan molecular weight)was changed for investigation of the effects of these parameters on microsphere size and size distributions. Morphological determination of magnetic chitosan microsphere was achieved with scanning electron microscopy (SEM). The Fe304 particles have a very narrow size distribution (i.e., 1-10 um) and the magnetic chitosan microspheres are well shaped spheres having a rather smooth surface. Magnetic chitosan microspheres were obtained in the size range of 100- 250 um with rather narrow size distribution. Stirring rate of the suspension medium was changed between 1000-2000 rpm for the investigation of the effects of stirring rate on the size/size distributions. The FesCVchitosan ratio was changed in the range of 1/4-1/1 (g/g) for the investigation of the effects of the FeîCVchitosan ratio on the size/size distributions. Three different types of chitosan which have different molecular weights (i.e., 150.000, 450.000 and 650.000) were used to evaluate molecular weight effect on the size/size distribution of magnetic chitosan microspheres. Stirring rate of the suspension medium and Fe3(Vchitosan ratio were found as the most effective parameters on the size/size distribution of magnetic chitosan microspheres while no big effect was observed for chitosan molecular weight. In another part of this study; the swelling behaviour of magnetic chitosan microspheres were evaluated and similar parameters which used in size/size distribution evaluations were changed also to observe these swelling behaviour of the microspheres. Generally all magnetic chitosan microspheres were swollen in aqueous medium, around 60-80 % based on the magnitude of the process parameters.IV In the last part of the study; enzyme immobilization application of magnetic chitosan microspheres was performed by using a model enzyme (i.e., b- glucuronidase) and it's substrate (i.e., p-nitrophenyl sulphate). The maximum activity was obtained for the solution prepared at 15 mg GRD/20 mL buffer solution resulting with 36 U. On the other hand, with increasing molecular weight of support material a graduate decrease was observed in activity and a poor activity was displayed by the immobilizate suspension medium as a consequence of the difficult penetration of the enzyme molecules and poor adsorption onto higher MW chitosan particles.
Benzer Tezler
- Atık sularda fenolik kirliliklerin giderilmesi için kitosan kaplı manyetik nano boyutlu katı ekstraktant hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of chitosan coated magnetic solid extractant of nanosize for the removal of phenolic pollution i̇n wastewater
ERDAL ERTAŞ
- Preparation and characterization of magnetic nanoparticles with anchored antibodies for biomarker separation from body fluids
Vücut sıvılarından biyogösterge ayrımı için antikor bağlı magnetik nanopartikül üretimi ve karakterizasyonu
ELVAN DEMİRBAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL ÖZCAN TAŞPINAR
PROF. DR. PETR KACER
- İlaç taşıyıcı sistemler olarak manyetik Fe3O4 nanoparçacıkları içeren hibrit nanomalzeme hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of hybrid nanomaterial containing magnetic Fe3O4 nanoparticles as drug delivery systems
ŞEYMA TUNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyokimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP DEMİR
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI BEYLER ÇİĞİL
- Biyokimyasal uygulamalar için manyetik özelliğe sahip biyopolimerik nanokürelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of magnetically responsive biopolymeric nanospheres for biochemical applications
DOĞA KAVAZ
- Aterosklerotik plakların teşhis ve tedavisinde kullanılmak üzere biyokimyasal olarak modifiye edilmiş nanoplatformların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biochemically modified nanoplatforms used in atherosclerotic plaque diagnosis and therapy
DOĞA KAVAZ