پورفیرین فلزیM-TPP کمپلکس شده با سیستئین با بسترهای هیدروژلی و وسیکلی به عنوان نانوزایم های پراکسیدازی و کاتالازی

Abstract

پورفیرین‌ها را می‌توان به‌طور گسترده به‌عنوان بیوکمپلکس‌های جایگاه فعال در نظر گرفت، در این حال می­ توان از پورفیرین فلزی سنتزی بر مبنای زیست الگو ( بیومیمتیک) به عنوان شبه ­آنزیم استفاده کرد. سیستم متشکل از کمپلکس فلز پورفیرین - سیستئین و پلیمر "پلی اتیلن گلیکول (پگ)" یا مواد سطحی فعال مخلوط "سدیم دودسیل سولفات و دودسیل تری­اتیل آمونیوم بروماید (اس­دی­اس/دی­تب)" برای مدل­ سازی کلروپراکسید از طبیعی به کار برده می ­شود. کلروپراکسیداز طبیعی می­ تواند عملکرد پراکسیدازی، یعنی اکسید کردن سوبستراها در pH های متفاوت داشته باشد. در غیاب سوبسترای مناسب، کلروپراکسیداز هیدروژن­پراکسید را تجزیه می کند و دارای فعالیت کاتالازی است. متال-تترا(2-پیریدیل) پورفیرین (M-TPP)، پررزونانس­تر و دارای گروه ­های کشنده، قوی­تر از هِمین (جایگاه فعال آنزیم طبیعی) در فعالیت شبه ­پراکسیدازی و کاتالازی عمل می­ کند. Fe-TTP دارای حداکثر فعالیت پراکسیدازی در میان فلز - پورفیرین­ ها با فلزات مرکزی از جمله آهن (III)، منگنز (III) و روی (II) است. جزء سه گانه: " Fe-TPP – سیستئین - پگ"، بیشترین کارآیی را از طریق کاهش پارامتر میکائیلیس - منتن ( ) دارا می باشد. مشاهده می‌شود که آبگریزی پورفیرین با تغییر فلز مرکزی به ترتیب به صورت آهن (III)، منگنز (III) و روی (II) افزایش می ­یابد. در این حالت آبگریز بودنِ جایگاه فعال نانوزایم شبه­ پراکسیدازی پتانسیلی برای ورود بیشتر سوبسترای هیدروفوب (گایاکول) به چرخه واکنش و در نتیجه فعالیت و کارایی بیشتر Fe-TPP نسبت به کمپلکس ­های دیگر M-TPP است. در مرحله دیگر، برای طراحی کاتالیست زیستی کاتالازی، Mn-TPP دارای حداکثر فعالیت کاتالازی در میان دیگر فلز - پورفیرین­ های ذکر شده می­ باشد. جزء سه­ گانه: "Mn-TPP – سیستئین - اس­دی ­ اس/دی­تب"، بیشترین کارآیی را از طریق کاهش پارامتر میکائیلیس - منتن ( ) دارا می ­باشد. میکروسکوپ الکترونی عبوری نانوزایم­ های " M-TPP – سیستئین - پگ" را به صورت کلوئیدهای هیدروژلی حفره حفره نشان می‌دهد که در مقایسه با بیوکاتالیست­ های وسیکلی تک حفره " M-TPP – سیستئین - اس­دی­اس/دی­تب " از طریق سطح ویژه بالاتر برای برخورد موثر با سوبسترای آلی نانوزایم پراکسیدازی، کارایی بیشتری را ایجاد می‌کند.