Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
1. Consentono il riutilizzo della/e componente enzimatica.
2. Ideali per operatività continua.
3. Il prodotto è libero da enzimi.
4. Consentono un controllo più preciso dei processi
catalitici.
5. Migliorano la stabilità degli enzimi.
6. Consentono lo sviluppo di un sistema con reazioni
multienzimatiche.
7. Offrono notevoli possibilità di applicazione in campo
industriale e clinico.
8. Riducono i problemi di smaltimento degli effluenti.
Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
Biocatalizzatori immobilizzati
Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
Biocatalizzatori immobilizzati
Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto
La formazione del legame avviene in 3 fasi
1. Attivazione del supporto
Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto
La formazione del legame avviene in 3 fasi
2. Reazione con una molecola bi funzionale Aldeide glutarica
Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto
La formazione del legame avviene in 3 fasi
3. Attacco dell’enzima
Adsorbimento su supporto solido
Che cosa si utilizza:
Si usano scambiatori di ioni che ad assorbono
facilmente le proteine dotate di carica
Come si forma il legame:
il metodo è semplice in quanto basta mescolare le
resine e la soluzione contenente l’enzima
L’enzima non fissato viene lavato via
Inconvenienti:
1. l’ancoraggio non è molto stabile e l’enzima può
staccarsi facilmente
2. L’ambiente nell’immediato intorno delle resina
risulta modificato presentando proprietà assai
diverse rispetto all’enzima libero
RETICOLAZIONE CON REAGENTI
POLIFUNZIONALI
L’ agente reticolante più usato il glutaraldeide
le molecole di enzima possono essere reticolante tra di loro o
con altre proteine.
Inconvenienti:
La stretta vicinanza delle molecole determina delle variazioni
delle proprietà fisiche meglio se la reticolazione avviene quando
l’enzima è stato prima adsorbito su di un supporto solido
INCLUSIONE IN GEL POLIMERÍCI
Come si prepara:
enzima viene aggiunto ad una soluzione
di monomero, quindi si innesca la
polimerizzazione per riscaldamento o
aggiunta di reattivi opportuni.
L’enzima rimane intrappolato all’interno
delle maglie del polimero.
Si formano pori con diametro compreso
tra100nm e 400 nm sufficientemente
piccoli da trattenere gli enzimi che hanno
un diametro compreso tra 300nm e
2000nm
INCAPSULAZIONE.
•Enzima si trova libero in soluzione
ma confinato in uno spazio dal
quale non può uscire.
•Enzimi vengono intrappolati in
piccole capsule di diametro
variabile fino a 300µm.
•La membrana porosa lascia
passare il substrato e il prodotto
della reazione ma non gli invii ma
che presenta dimensioni
notevolmente superiori.
•La membrana agisce anche
selettivamente sulle sostanze che
entrano in contatto con l’enzima
consentendo il passaggio di alcune
ed escludendo altre
Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
TIPI DI REATTORI
Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
TIPI DI REATTORI
Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
TIPI DI REATTORI
Comparazione tra i differenti metodi di
immobilizzazione
Reticolazione
Adsorbimento
fisico
Legami
ionici
Chelazione
con metalli
Legame
covalente
Intrappolamento
Difficoltà per la
Preparazione
Intermedio
Semplice
Semplice
Semplice
Difficile
Difficile
Forza del legame
Forte
debole
Intermedio
Intermedio
Forte
Intermedio
Attività enzimatica
Basso
Intermedio
Elevato
Elevato
Elevato
Basso
Rigenerazione del
carrier
Impossibile
Possibile
Possibile
Possibile
Raro
Impossibile
Costo dell’
immobilizzazione
Intermedio
Basso
Basso
Intermedio
Elevato
Intermedio
Stabilità
Elevato
Basso
Intermedio
Intermedio
Elevato
Elevato
Applicabilità Generale
No
Sì
Sì
Sì
No
Sì
Protezione degli enzimi
dagli attacchi
microbiologici
Possibile
No
No
No
No
Sì
Caratteristiche