pdf,821KB - Tehnološko-metalurški fakultet - Univerzitet u Beogradu

36 НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ, 25.03.2010.Hidrogelovi će biti sintetisani polimerizacijom preko slobodnih radikala u atmosferiazota na 25 ºC. Pri sintezi će biti variran sastav, stepen umreženja hidrogelova, kao i sadržajlipaze, kako bi se ispitao uticaj polaznih reaktanata i načina imobilizacije na svojstva imobilisanogenzima. Imobilizacija lipaze biće izvedena na dva načina: bubrenjem prethodno sintetisanihhidrogelova u rastvoru enzima i „in situ“ polimerizacijom, odnosno dodatkom lipaze u reakcionusmešu pre početka reakcije polimerizacije i umrežavanja. Takođe će se ispitati uticaj spoljnihfaktora, pH, temperature imobilizacije i uslova izvođenja „in situ“ polimerizacije, na imobilizacijuenzima. Efikasnosti primenjenih metoda imobilizacije biće upoređene na osnovu mase vezanogenzima po jedinici mase nosača kao i specifične aktivnosti dobijenih biokatalizatora u standardnojreakciji hidrolize maslinovog ulja. Dobijeni imobilizati će biti okarakterisani na model reakcijihidrolize maslinovog ulja (sadržaj proteina u imobilizatu, pH i temperaturni profil aktivnosti,termalna stabilnost u vodenom rastvoru) na osnovu čega će se odabrati najefikasniji biokatalizatorza izvođenje reakcije sinteze u nevodenim sistemima.Nekoliko imobilizata najboljih svojstava će se ispitati u reakciji sinteze mirisnog estra, n-amil-izobutirata, u skoro anhidrovanom n-heksanu. Nakon optimizacije nekoliko procesnihparametara (temperatura, sadržaj vode, količina biokatalizatora, molarni odnos kiselina/alkohol),ispitaće se mogućnost reciklacije biokatalizatora pod optimalnim uslovima. Kako sadržaj vode uovom sistemu predstavlja jedan od krucijalnih faktora koji utiču na položaj ravnoteže i na prinosestra, velika pažnja u radu će se posvetiti optimizaciji ovog parametra.U radu će takođe biti ispitana i mogućnost primene sintetisanih hidrogelova zakontrolisano otpuštanje terapeutskih proteina čija je peroralna primena ograničena usled enzimskeinaktivacije u gastrointestinalnom traktu i slabe permeabilnosti ovih supstanci. Kao modelsupstanca koristiće se lipaza iz Candida rugosa, a koncentracija otpuštene lipaze biće praćena UVspektrofotometrijski. Pratiće se i kinetika otpuštanja proteina u simuliranim uslovimagastrointestinalnog trakta, a nakon toga biće određena aktivnost lipaze u filtratu. Na osnovudobijenih rezultata biće izračunati kinetički parametri i predložen matematički model procesaotpuštanja pomoću kojeg se može predvideti kako će sastav hidrogelova uticati na količinuapsorbovanog i oslobođenog proteina.3. Naučni cilj istraživanjaNaučni cilj istraživanja ove doktorske disertacije je sinteza nosača, hidrogela saitakonskom kiselinom, koji bi se primenjivao za imobilizaciju lipaze iz Candida rugosa. Osnovnicilj je da se ispita uticaj sastava hidrogelova sa aspekta odnosa monomera i količine umreživača,kao i načina imobilizacije lipaze u hidrogelove, na specifičnu aktivnost i stabilnost biokatalizatora.Dalje, cilj je i ispitivanje mogućnosti modifikacije dobijenog hidrogela kako bi mogao da se koristikao nosač za kontrolisano otpuštanje terapeutskih proteina u simuliranim uslovimagastrointestinalnog trakta.4. Metode istraživanjaHidrogelovi, sintetisani bez i u prisustvu lipaze, biće karakterisani bubrenjem u puferimarazličitih pH vrednosti, FT-IR (Fourierova Transformaciona Infracrvena) spektroskopijom (TMFBeograd, Katedra za OH), SEM analizom (Skenirajuća Elektronska Mikroskopija) (TMF Beograd,Katedra za NHT), DSC analizom (Diferencijalna Skenirajuća Kalorimetrija) (Duga, Beograd) ispektrofotometrijski na UV/Vis Spektrofotometru (TMF Beograd, Katedra za BIB). Takođe će bitiispitana i mehanička svojstva sintetisanih hidrogelova na mehaničkom spektrometru Rheometrics605 (TMF Beograd, Katedra za ONH). Odrediće se kinetički parametri hidrogelova sintetisanihbez prisustva lipaze i hidrogelova sa „in situ“ imobilisanom lipazom, kao i aktivnosti slobodnog iimobilisanog enzima standardnom metodom na emulziji maslinovog ulja po Sigma proceduri.Masa imobilisanog enzima odrediće se indirektno kao razlika početne količine lipaze u rastvorupre imobilizacije i količine lipaze u filtratu i ispircima, nakon izdvajanja imobilizata. Sadržajproteina određivaće se standardnom metodom po Lowry-u.