Hernádi, Anna

Labádi, Imre

Pálinkó, István

Sitkei, Eszter

Szilágyi, István

Repository of the Academy's Library

Erd6lyi Magyar Miiszaki Tudom6nyos TersasagUll. NemzetkoziVegy6szkonferenciaKolozsvdr2002. november 15-17.KiadoErdely i  Magyar Mt iszaki  Tudomanyos Tarsasag (EMT)Fele lSs k iadoEg ly  JanosSzerkeszt6Majdik Kornel iaNyomdai el6k6szitesProkop ZoltanNyomtatisIncitato nyomda - KolozsvdrrFelelos vezeto: Biro A. AttilaA kiadv6ny megjelen6s6t t6mogattal l lyes K6zalapitvany - BudapestOktat6si es Kutat6si Miniszterium (MEC) -.  BukarestDescrierea CIP a Bibl ioteci i  Nat ionale a RominieiNEMZETKlZIVEGYESZKONFERENCTA (8 ; 2002 ; Cluj-Napoca)Vll l . Nemzetkozi Vegy6szkonferencia : Kolozsvar,15-17. november 2002. -  Kolozsvar [Cluj-Napoca] :  Erdelyi  MagyarMuszaki  Tudomdnyos T6rsasdg, 2AA2p '  ;  cm.tsBN 973-85809-8-654(06s)SZEKCIOELOADASOKEnzi m ut6n zo f 6mkom pl exekimrnobil iz6lasa porusos mdtrixokbanLabadi lmre1, Szi l5gyi lstvdnl, Sitkei Eszterl ,Palinko lstvan2, Hernadi Kl6ra3lszegedi Tudomanyegyetem, Szervetlen 6s Analitikai Kemiai Tansz6kSzegedi Tudom6nyegyetem, Szeryes Kemiai Tanszek"Szegedi Tudom5nyegyetem, Alkalmazott 6s KOrnyezeti K6miai Tansz6kBevezet6sA r6tegszilik6tok es a mezop6rusos molekulaszitak (az MCM-tipusri anyagok) egy 16-sz6n6l, a r6tegek kozotti t6vols6g, illetve a p6rusmdret el6g thg hatitrok k6zott viitoztathat6.Tovibb6 ezen anyagok feliilete viszonylag konnyen modosithat6. A m6dosit6sra t6bbek ko-zoft felhasznSlhat6k szerves molekul6k, fEmkomplexek, stb. E, molekulak rogzithetok masod-lagos kotdsekkel (pl. hidrogdnhid), de az immobiliz6las megt6rtdnhet elsodieges kotesekkel is(kovalens vagy ionos kdlcsdnhatas), ha rendelkezdsre 6llnak az ehhez megfelel6 csoportokmind ardgzitendo venddgmolekulSban, mind a gazda r6tegszilik6tban vagy mezop6rusos mo-lekulaszitAban. Fdmkomplexek rdgzit6se ut6n kialakulhatnak olyan hibrid anyagok, amelyekjol utanozhatj6k bizonyos enzimek prosztetikus csoportjainak mtrk6d6sdt. Az igy ldtrejovoheterogenizfitkataltzittorok kezelhet6sege biztosan jobb, mint a homogen megfelel6kd (hasz-niilat ut6n konnyen visszanyerhetok, 6s rijra aktivaihatok), es v6.rhatoan aktivitasuk 6s szelek-tivit6suk sem csdkken jelentdsen, s6t, szerencses esetben mdg esetleg novekedhet is.E munk6ban azokat az eredm6nyeinket bocs6jtjuk k6zre, amelyeket a szuperoxiddizmutdz enzim (SOD) mrikdddsdt utitruo komplex el66llit6sa, rdtegszilik6tban, illetve me-zop6rusos molekulaszit6ban tdrt6n6 immobiliztlisa,6s a kapott anyagok aktivitas-vizsg6latasor6n nyerttink. El6Sllitott anyagainkat ktrl<infdle fizlkai kdmiai m6dszerekkel (IR spektrosz-kopia, rontgendiffrakci6, termikus m6dszerek, BET feltiletm6r6s) jellemezttik, 6s aktivit6su-kat a hidrog6nperoxid bontas6val teszteltiik.Kisdrleti r6szA komplexek elcidllftdsa ds immobilizdldsukVenddgmolekulak6nt kril6nbdz6 6sszetdtelti, tobbmagvfr, nitrogdntartalmirligandumokat 6s Cu(Il)-ionokat, vagy Cu(II)- 6s Zn(Il)-ionokat tartalmaz6 komplexeket al-kalmaztunk (komplex 1 6s 2 az l. illetve 2. itbran). A komplexek elodllit6s6hoz ismert recep-teket haszn6ltunk fel [-3].1. r{braA di-(1t-imidczoldto, diperklorato)-oktaimidazol-triszrez(II)perklordt (komplex 1)190 EMTSzrrc I6ELoADASoKAAz egyik gazdakent alkalmazott anyagunk az AIMCM-41 mezop6rusos aluminoszilik6t,a m6sik pedig egy r6tegszilik6t, a montmorillonit (Bentolit-H, Laporte) volt. A komplexekbevitele izopropanolos kozegben t6rt6nt. A komplexeket nem osszetevonk6nt, hanem szint6-zistik ut6n immobiliz6ltuk rigy, hogy a gazdaanyag izopropanolos szuszpenziojhhoz csepeg-tetttik az rzopropanolban oldott komplexet, az igy kapott elegyet 24 6ran 6t kevertetiiik. Azimmobiliztit anyaghoz sztirds 6s sz6,rit6s ut6n jutotfunk.Az el6dllftott anyagok jellemzdseA szabad kompiexek 6s a szilArd mitrixban val6 r6gzit6stik utdn kapott anyagok IRspektrumait a KBr-os m6dszerrel vetfiik fel a kdz6p-IR tartom6nyban, BIO-RAD FTS-65 N 89 6 spektrofom6tert alkal mazva.A termoanalitikai gdrb6ket egy MOM derivato gr|ffal, ker6:miat6gelybeo, I 300 K -1000 K hom6rsdklettartomdnyban, 10 K/min firt6si sebessdget alkalmazla vetti,rk fel. Refe-rensanyagk6nt AlzO:-ot haszn6ltunk.A BET-feliiletek megm6r6sehez egy kdzons6ges volumetrikus adszorpci6s k6sztil6kethaszndltunk. A m6r6sek a cseppfolyos nitrogdn h6m6rsdkletdn tortdnt ek (77 ,4 K).A porr6ntgen diffraktogramokat egy DRON 3 tipusri k6sztil6ken rogziteff[k, 6s azeredmenyeket a rlte gt6vols6g 6s a porusm6ret me ghatrir ozasar a haszn6ltuk.Tesztreakci6k6nt aHzOz boml6si reakciSj6t haszn6ltuk. Egy jol kevert tistreaklorba he-lyezttink 100 mg katahzfitort 6s HzOz l,SYo-os vizes oldat6t. A reakciohomers6klet 333 Kvolt. A HzOz koncentrilci6jitt, titanilszulfattal val6 komplexk6pz6s ut6n, UV-VIS spektrofo-tometri6val kovettiik.Eredmdnyek 6s 6rt6kel6siikR6ntgen- 6s BET-feltiletm6r6sek kimutatt6k, hogy immobiltzfiSs ut6n a gazdanyagokszerkezete alapjaiban nem m6dosult. A montmorillonrtr1tegtitvols6ga (1,46 nm), az AIMCM-41 p6rusm6rete (4.059 nm) nem v6ltozott az immobilizilSs hat6s6ra, 6s a BET-feltiletek semm6dosultak l6nyegesen. A szilArd m6trixba bevitt komplexek (1 6s 2) viszont mAsk6nt, illetvekissd magasabb h6mdrsdkleten bomlanak, mint szabad 6llapotban (3. 6bra).Az illusztr6ciok6nt haszniilt mint6kban (a szabad illetve a montmorillonitban 169z itett 2komplex) a TG gdrbe szerint elSszor a Zn(Il)-ionhoz kotdtt trisz-aminoetilamin ligandum t6-vozik (530 K), majd a dietilin-triamino ligandum bomlik el. Utolso l6p6sk6nt az imidazolfto-hid trinik el. A teljes boml6si folyamat v6get er 923 K-en.A termogravimetriis gdrb6k dsszehasonlito vizsgAlata azt mutatja, hogy mindkdt m6trixmegnoveh a Cu-Zn-komplex stabilitiis6t. Robban6s helyett (ezt tapasztaltuk a szabad komplexeset6n) a teljes boml6s 673 K-en 6r v6get AIMCM-4L-en, mig a r6tegszilik6t stabiliziil6 hat6sa923 K-ig tart.191VecveszKoN FERENcTA - 2002Szrxctor16nonsox- t3:)\t... ic__-;._-;----;--r;3 .6b raA (a) szabad Ctt(II)-dietilen-triamino-p-imidazolat6-Zn(II)-trisz-aminoetilamintriperklorato komplex es ft) o montmortltontitban rdgzitett komplex TG (termogravimetriai)eSDTA(dffirenctaltstermoanalitikai)gorbdiA stabili zitciotenye a szil6rd m6trixszal valo k6lcsonhal6sra utai, amely valoszimileg a nagykomplex-kation ioncser6je. A komplex rogziteset a ligandum nitrog6natomjai es a gazdaanyagokszilanolos hidroxitcsoportjai kozott kialakulo hidrog6nhidak val6szintileg tov6bb erositik'A gazdaanyagok nem bontj6k a hidrog6n-peroxidot (HzO z: HzO + 7l2O), de a szabadkomplexek - 30 perc indukcios periodu, .rtun i ig.n. A Cu-Zn komplex a reakci6 vegere (ag;zfejlodes megsziinik) elbomlik - eredetileg kek szine zoldd6 v6lik. A montrnorillonitbanr6gzitett cu-zn komplex bontja a Hzoz-t, igaz 19 ry:: indukcios id6 elteite ut6n- Azimmobil rzilltkompier aktivit6s i azonban ugyobb (97,6 h-r;, mint azt a szabad komplex ese-r6n tapasztaltuk 6r,u ttt) * immobilizflt lomplex hostabilitisa is jobb, es 6lettartama ishosszabb . Legalitbb haromszor egym6s ut6n, ldnyeges aktivit6scsdkkenes nelkiil felhasznal-hat6, amig a szabad komplex atrlvitasa gyorsan Ltenyeszik. R6ad6sut, a katalizator nem ige-nyel ki.il6n6sebb el6kezel6st a reakci6t kozott. Meg kell azonban jegyezntink, hogyha a Cu-imidazol6to komplexet ak6rmelyik 6ltalunk haszn6li gazdaanyagban, illetve a Cu-Zn komple-xet AIMCM-41-fen rdgzitjtik, u hidrogdnperoxid boml6s6ban tdk6letesen inaktiv anyagokatkapunk. Feltehet oen azimmobil izilltkompiexek ekkor teljesen kitoltik a rendelkezesiikre 61loteret, igy areakt6ns nem 6ri el a potenciflis aktiv centrumokat'Ktivetkeztet6sekA szuperoxid dizmut6z prosztetikus csoportj6ra hasonlito Cu-Zn komplex sikeresenrogzithet6 mind a montmorillonit r6tegszilikSt retegei kozott, mind az AIMCM-41 molekula-szitacsatorn6iban. A Hzoz boml6s6t aionban csak a montmorillonitban immobiliz6lt komplexkatalrziija. A heterogeniztit komplex h6hat6sra kevdsbe 6rz6keny, hosszabb 6lettartamu 6saktivabb, mint a szabad komPlex.Ktiszti netnYilv6nitisE munka az orszagos Tudom6nyos Kutat6si Alap (OTKA T034793) tamogat6s6val'k6-sztilt. Az anyagi timogat6s6rt a szerzok k6szonetet mondanak'Irodalomjegyz6kSundberg R.J., Martin R-B., Chem. Rev.74 (19'74) 471'Ivarsson, G., Bruno K.S., Lundberg K.S., lngri N., Acta Chem' Scand' 26 (1972) 3005'Sato, M., Nagae, S., Miyoshi u., Nakaya 1.,j. chem.soc., chem.commun. (1984) 1661'(a) o){\rtt i l12)t3l192 EMT

Enzimutánzó fémkomplexek immobilizálása pórusos mátrixokban | Immobilisation of enzyme mimicking metal complexes in porous matrices

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository of the Academy's Library