Compósitos de partículas magnéticas e polímeros para imobilização de tripsina

Abstract

As enzimas são muito utilizadas em processos industriais; então, a busca por novas tecnologias, que permitam o uso otimizado dessas biomoléculas, confere redução dos custos e permite melhor rendimento da enzima. Uma das alternativas para isso consiste na imobilização dessas proteínas em suportes insolúveis. Dentre os diferentes tipos de suportes existentes, os compósitos de nanopartículas magnéticas e polímeros apresentam algumas vantagens, tais como: oferecem maior área superficial para ligação da enzima devido ao reduzido tamanho; permitem a rápida separação utilizando apenas um campo magnético externo e a presença do revestimento polimérico contribui com grande quantidade de grupos funcionalizáveis. Embora se conheçam todas as ferramentas, é preciso escolher as mais adequadas para a aplicação desejada. Neste trabalho, foram produzidos compósitos de partículas magnéticas e polímeros. Dois tipos de polímeros foram utilizados, o polissacarídeo levana e o polímero sintético polianilina (PANI). Nosso objetivo foi obter derivados enzimáticos com boa retenção de atividade. O compósito de partículas magnéticas e levana foi obtido pelo método de co-precipitação na presença do polissacarídeo. Para produção do compósito com PANI, o polímero só foi adicionado após a síntese das partículas magnéticas por coprecipitação. O processo de revestimento das partículas magnéticas com PANI foi otimizado por meio do uso de dois planejamentos fatoriais completos (23). Propriedades físicas, químicas e magnéticas de ambos os compósitos foram determinadas através de técnicas de microscopia eletrônica, FTIR, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, área de superfície BET e porosidade e medidas de magnetização. Os resultados mostraram que as partículas magnéticas sintetizadas, na ausência do polímero, possuem menores tamanhos e estrutura cristalina bem definida. Ambos compósitos foram utilizados para imobilização de tripsina. No caso do compósito de partículas magnéticas e levana, após dez reutilizações, o derivado enzimático exibiu 84% de sua atividade inicial. Em relação, a tripsina imobilizada em compósito de partículas magnéticas e PANI, o derivado enzimático apresentou maior estabilidade térmica em temperaturas acima de 25C°; maior afinidade pelo substrato BAPNA (Kmap 1,4 vezes menor que aquele para enzima solúvel); pequena redução na eficiência catalítica (1,1 vezes menor que aquele para enzima solúvel); retenção de 89% de sua atividade inicial após 48 dias de estocagem a 4°C e retenção de 81% de sua atividade inicial após vinte reutilizações. Tanto o compósito magnético com PANI quanto aquele com levana apresentaram bom resultado quanto à retenção da atividade da enzima imobilizada, sendo o derivado com PANI o de menor custo.