Inmovilización enzimática usando dos métodos de procesamiento en partículas de núcleo-cubierta de sílice

Han sido desarrollados dos métodos de inmovilización enzimática sobre las partículas de la núcleo-cubierta de sílice. El primer método implicaba la inmovilización de Candida rugosa lipasa dentro de una capa de sílice mesoporosa previamente sintetizada (depositada a 80°C), la cual rodea un núcleo denso de sílice. Para evitar fugas de la lipasa del soporte, se depositó una capa externa mesoporosa de sílice a una temperatura de 40°C sobre la superficie de las partículas de la núcleo-cubierta de sílice que contenían la lipasa inmovilizada. La deposición de la segunda capa se realizó a una temperatura relativamente más baja para evitar la inactivación térmica de la enzima inmovilizada. La capa interna de sílice se obtuvo ensamblando nanopartículas de sílice primaria generadas a partir de una solución de silicato de sodio altamente básica a 80°C en la superficie de las partículas del núcleo de sílice funcionalizadas con poli (cloruro de dialildimetilamonio) (PDDA). El grosor medio de la cubierta y el tamaño de poro de la capa interna de sílice fue de ∼60nm y 24nm, respectivamente. También se investigó el efecto de los parámetros del proceso sobre la generación y agregación de las nanopartículas de sílice preparadas a partir de una solución de silicato de sodio altamente básica. La agregación de las partículas de sílice generadas a 40°C y 80°C tuvo lugar después de 840s y 570s de reacción, respectivamente. La eficiencia de la inmovilización de la lipasa en la monocapa de sílice mesoporosa fue del 80%. La disminución de la actividad de la lipasa inmovilizada fue de aproximadamente 6 veces después de 10 ciclos de reacción debido a la fuga de la lipasa de la cubierta monocapa. Se depositó una capa de sílice mesoporosa externa a 40°C sobre la superficie de las partículas de la núcleo-cubierta de sílice monocapa previamente estratificadas de PDDA que contenían la lipasa inmovilizada. El grosor promedio y el tamaño de los poros de la capa de sílice mesoporosa externa fue de ∼60nm y 17nm, respectivamente. La actividad de la lipasa inmovilizada dentro de la cubierta bicapa se redujo aún más debido a la resistencia a la difusión dentro de la capa de sílice externa y la capa de PDDA y, sin embargo, se retuvo para los siguientes ciclos de reacción.