تهیه و تعیین ویژگی های نانوذره کاتالاز

در این مطالعه نانوذره های کاتالاز با روش حلال زدایی تهیه شدند. فاکتورهای موثر بر فرایند سنتز مانند اتانول (عامل حلال زدا)، گلوتارآلدهید (عامل اتصال دهنده عرضی)، سرعت چرخش و زمان سنتز بهینه شدند. ویژگی های نانوذره های به دست آمده شامل اندازه ذره ها، ریخت شناسی سطح و تغییرهای ساختاری آن ها با استفاده از روش های مریی - فرابنفش (UV-Visible)،  پراکندگی نور دینامیکی (DLS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) تعیین شدند. هم چنین، پارامترهای سینتیکی نانوذره ها براساس معادله میکاییلس - منتن تعیین شدند.  نتیجه های به دست آمده از بهینه سازی شرایط سنتز نانوذره ها نشان داد که  نانوذره های به دست آمده از برهم کنش 1 میلی لیتر کاتالاز  1میلی گرم/ میلی لیتر، 4 میلی لیتر  اتانول  و گلوتار آلدهید 12/0میلی گرم بر میلی لیتر در محیط بافر فسفات 50 میلی مولار و 0/7 pH ، تا 70٪  فعالیت آنزیمی باقی می ماند. در این شرایط شعاع متوسط نانوذره های سنتز شده 8/53 نانومتر می باشد. بررسی طیف های فرابنفش - مریی و فروسرخ نشان داد که تغییرهای ساختاری نانوذره ها در سطح ساختار سوم و دوم صورت می پذیرد. بررسی پارامترهای سینتیکی آنزیم طبیعی و نانوذره آنزیمی نشان داد که در مقایسه با آنزیم کاتالاز، ضمن افزایش Km  مقدار Vmax برای نانوذره سنتز شده ثابت می ماند. پایداری فیزیکی نانوذره های کاتالاز نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتیحه ها نشان داد که پس از 72 ساعت نگهداری نمونه ها در دمای 4 درجه سلسیوس،  نانوذره کاتالاز تنها 20 درصد از فعالیت خود را از دست می دهد در صورتی که کاتالاز طبیعی در همان شرایط 55 درصد از فعالیت خود را از دست می دهد که دلالت دارد بر این که نانوذره های کاتالاز پایدارتر از مولکول های کاتالاز هستند. بنابراین نانوذره های کاتالاز توان بالقوه زیادی در تولید آنزیم های پایدار برای کاربردهای گوناگون دارند.