เส้นใยอิเล็กโทรสปันจากพอลิเมอร์ผสมพอลิสไตรีน/พอลิสไตรีนโคมาเลอิกแอนไฮไดรด์สำหรับการตรึงไลเพส

Abstract

งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของการใช้เส้นใยอิเล็กโทรสปันพอลิสไตรีน (PS)/พอลิสไตรีนโคมาลิอิกแอนไฮไดรด์ (PS/PSMA) เป็นวัสดุค้ำจุนสำหรับตรึงรูปเอนไซม์ไลเพส จากการศึกษาภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเส้นใยอิเล็กโทรสปันจากพอลิเมอร์ผสมระหว่าง PS ต่อ PSMA ที่ 4:1 และ 1:1 พบว่าภาวะที่ใช้ ศักย์ไฟฟ้า (kV): ระยะห่างปลายเข็มกับฉากรับ (cm): ความเข้มข้นของสารละลาย (%w/w) มีผลโดยตรงต่อสัณฐานวิทยาของเส้นใยที่เตรียมได้ ทั้งนี้ภาวะที่สามารถเตรียมเส้นใยของ 4:1 และ 1:1 PS/PSMA ให้มีลักษณะเรียบและไม่เกิดเป็นปมขึ้น รวมถึงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดคือ 6:11:15 และ 8:10:12 ตัวทำลายที่เหมาะสมสำหรับ 4:1 และ 1:1 PS/PSMA คือตัวทำละลายผสมระหว่าง DMF และ THF ที่อัตราส่วน 2:1 และ 1:1 ตามลำดับ เมื่อนำเส้นใยที่เตรียมจากภาวะดังกล่าวไปตรึงรูปเอนไซม์ พบว่า การใช้ผืนเส้นใยที่เตรียมจาก 1:1 PS/PSMA ให้ประสิทธิภาพของการตรึงรูปดีที่สุด โดยมีค่าความจุเอนไซม์และค่าแอกทิวิตีของเอนไซม์ตรึงรูป (U/mg support) สูงกว่า 4:1 PS/PSMA และ 1:0 PS/PSMA ตามลำดับ จากการตรวจสอบความสามารถในการนำกลับมาใช้ซ้ำเพื่อเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส พบว่า เอนไซม์ตรึงรูปบน 1:1 PS/PSMA สามารถใช้ซ้ำได้ถึง 6 ครั้ง ในขณะนี้เอนไซม์ตรึงรูปบนเส้นใยอิเล็กโทรสปันจาก PS/PSMA ที่มีสัดส่วนของ PSMA น้อยกว่าร้อยละ 50 สามารถใช้ซ้ำได้น้อยกว่า การปรับสภาพเส้นใยอิเล็กโทรสปันด้วยแอลกอฮอล์ก่อนนำไปตรึงรูปสามารถเพิ่มค่าความจุเอนไซม์ได้ถึง 2.7 เท่า ในการศึกษานี้ยังได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพการตรึงรูปไลเพสบนวัสดุค้ำจุนทางการค้าชนิด NKA ซึ่งเป็น PS bead ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่ารูปทรงที่แตกต่างกันของวัสดุค้ำจุนมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการตรึงรูป ทั้งนี้พบว่าเอนไซม์ตรึงรูปบน NKA มีค่าความจุเอนไซม์ที่ต่ำกว่าแต่มีค่าแอกทิวิตีต่อน้ำหนักไลเพสของเอนไซม์ตรึงรูปที่สูงกว่ากรณีที่ใช้เส้นใยอิเล็กโทรสปัน