تفکیک انانتیومرهای ایبوپروفن با استفاده از آنزیم rhizomucor miehei lipase (rml) تثبیت‌شده به روش جذب سطحی و کوالانسی

در این تحقیق تفکیک انانتیومرهای ایبوپروفن راسمیک توسط آنزیم لیپاز تثبیت‌شده rhizomucor miehei lipase (rml) روی مشتقات سیلیکا و نانوذره متخلخل سیلیکا sba15 مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور و برای بهره‌مندی از مزایای دو روش جذب هیدروفوب و اتصال کوالانسی، تثبیت آنزیم rml روی بسترهای حاوی دو گروه عاملی متفاوت به‌صورت همزمان صورت پذیرفت. اصلاح شیمیایی بسترهای سیلیکا و نانوذرات حفره‌دار سیلیکاتی توسط دو عامل با نسبت‌های مختلف انجام شد؛ عامل اکتیل‌تری‌اتوکسی‌سیلان (otes) به‌عنوان عامل هیدروفوب‌کننده و 3 گلایوکسی‌پروپیل تری‌متوکسی‌سیلان (gptms) به‌منظور اتصال کووالانسی آنزیم rml انتخاب شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد، مشتقات به‌دست‌آمده از آنزیم rml تثبیت‌شده روی بسترهای حاوی گروه عامل اکتیل، فعالیت ویژه‌ای در حدود 1/5 تا 2 برابر فعالیت ویژه آنزیم آزاد دارند. همچنین با افزایش تعداد گروه‌های اپوکسی، فعالیت مضاعف و میزان رهایش آنزیم کاهش یافت. مناسب‌ترین بستر، با توجه به بررسی فعالیت ویژه پس از تثبیت و رهایش آنزیم rml، مربوط به مشتق به‌دست‌آمده از بستری بود که گروه‌های عاملی اپوکسی و اکتیل را با نسبت یک‌به‌یک دارد. مشتق حاضر و همچنین مشتقات به‌دست‌آمده با جذب صرفاً هیدروفوب برای سنتز استرهای فرم s پروفن مورد استفاده قرار گرفت. استریفیکاسیون در شرایط دمایی مختلف و مقادیر متفاوت بیوکاتالیست انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد بهترین میزان تفکیک انانتیومر s ایبوپروفن مربوط به بسترهای سیلیکا اکتیل‌اپوکسی 1/1 و sba اکتیل اپوکسی 1/1 در دمای محیط بود.

Resolution of Ibuprofen Enantiomers by Rhizomucor miehei Lipase (RML) Immobilized via Physical and Covalent Attachment

Ibuprofen, 4isobutylpropionic acid, is an important wellknown member of NSAIDs which is widely utilized in inflammatory therapy like treatment of rheumatoid arthritis and various degrees of analgesic. Despite the high medical activity and low toxicity of ibuprofen, it is supplied as a racemic mixture. In this research enantioselective resolution of (R, S)ibuprofen by immobilized preparations of Rhizomucor miehei lipase (RML) on silica and silica nanoparticles was investigated. For this, chemical modification of silica and silica mesoporous nanoparticles was performed by the simultaneous use of two coupling linkers; Octyltriethoxysilane (OTES) for hydrophobic interaction and glycidoxypropyltrimethoxylsilane (GPTMS) for covalent linkage of RML. The results showed that immobilization of RML on octylfunctionalized supports produces specific activity almost 1.52 folds greater than the specific activity of the free enzyme. The observed hyperactivation decreased with increasing epoxy groups on the supports confirming the enhancement of covalent nature of the attachment. Regarding the specific activity of the immobilized preparations and desorption percentages of RML from each support, the most suitable carrier obtained from the functionalization of the supports in the presence of GPTMS and OTES in the ratio of 1:1. The selected biocatalysts were then used for enantioselective resolution of (R, S)ibuprofen by esterification reaction at different conditions. The results revealed that the most suitable biocatalysts are those prepared by immobilization of RML on SBA15 and silica modified with GPTMS and OTES in the ratio of 1:1 which produced high E values at ambient temperature.