Nanopartículas magnéticas de MgFe2O4 una nueva plataforma para la biocatálisis.

MORALES AH; PEROTTI NI; ROMERO CM; NAVARRO MC; SPUCHES FC; GOMEZ MI

La Plata - Berisso

Simposio; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2018

Fundación Argentina de Nanotecnología

En los últimos años ha habido un considerable progreso en elcampo de las interacciones entre enzimas y nanomateriales, orientado principalmente a ajustar la estructura proteica al nano soporte y a su vesconservar la actividad enzimática [1]. Las nanopartículas de óxidos metálicos son excelentes soportes para la inmovilización enzimática debido a su pequeño tamaño y elevada área superficial, posibilitando así una mayor incorporación dela enzima al soporte. Particularmente, los nano óxidos magnéticos poseen propiedades únicas de no toxicidad y biocompatibilidad, además de la separación selectiva de la mezcla de reacción mediante la aplicación de un campo magnético[2] [3]. En la actualidad, existe una continua búsqueda de nuevas nanopartículas magnéticas para ser usadas como soporte para la inmovilización de enzimas [4]. Es por ello que el objetivo de éste trabajo se centra en eldiseño y caracterización de un biocatalizador formado por una lipasa de Cándida rugosa inmovilizada por unión covalente en nanopartículas de óxido de magnesio (MgFe2O4). El óxido mixto usado como soporte se obtuvo por descomposición térmica del complejo inorgánico pentacianonitrosil ferrato de magnesio (Mg[Fe (CN)5NO]×4H2O) [5], logrando obtener tamaños de partículas en el rango 60-100 nm. La superficie del soporte fue modificada químicamente mediante el agregado inicial de (3-aminopropil) trietoxisilano (APTES). Luego se agregó glutaraldehído para favorecer la unión de la enzima con el soporte por unión covalente. Las condiciones de inmovilización fueron: pH = 4, fuerza iónica =100 mM, temperatura 4°C y una concentración de enzima 1mg/mL. Los diferentes intermediaros en el proceso de obtención del biocatalizador (Fig. 1)fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja y análisis termogravimétrico y térmico diferencial. La actividad enzimática fue comparada para la enzima libre e inmovilizada siendo un 22% mayor en el último caso. La inmovilización mejoró la estabilidad de la enzima a pH alcalinos, elevadas temperaturas y diferentes solventes orgánicos. El biocatalizador fue evaluado en 10 ciclos de catálisis consecutivos, considerando el efecto que ejercía el solvente de lavado entre cada ciclo de utilización mejorando el rendimiento del reciclo al empleando Tritón-X100 o butanol.