Synthesis of Biocatalytic Systems Using Horseradise Root Peroxidase

Abstract

В статье описываются несколько способов синтеза биокатализаторов на основе пероксидазы корня хрена (К.Ф. 1.11.1.7), иммобилизованной на различные носители (магнитные наночастицы FeO, SiO, AlO, сверхсшитый полистирол марки MN-100 и Sepabeads EC-HA). Полученные биокаталитические системы могут применяться для экологически безопасного синтеза полупродукта витамина Е - 2,3,5триметилгидрохинона с помощью окисления 2,3,6-триметилфенола пероксидом водорода. В работе использовался ковалентный метод иммобилизации ферментов. В качестве модифицирующего агента использовался хитозан, для активации ферментного носителя использовался глутаровый альдегид и 3-аминопропилтритоксисилан. Для всех биокатализиторов подобраны оптимальные условия окисления субстрата - температура и значение рН. Лучшие результаты по окислению 2,3,6-триметилфенола показал биокатализатор на основе пероксидазы, иммобилизованной на магнитные наночастицы FeO. Такая биокаталитическая система показала хорошие результаты в 5 повторных экспериментах. The article describes several methods for the synthesis of biocatalysts based on horseradish root peroxidase (EC 1.11.1.7) immobilized on various supports (FeO, SiO, AlO magnetic nanoparticles, MN-100 hypercrosslinked polystyrene and Sepabeads EC-HA). The resulting biocatalytic systems can be used for the environmentally safe synthesis of vitamin E intermediate 2,3,5-trimethylhydroquinone via the oxidation of 2,3,6-trimethylphenol with hydrogen peroxide. We used the covalent method of enzyme immobilization. Chitosan was used as a modifying agent, and glutaraldehyde and 3aminopropyltrioxysilane were used to activate the enzyme carrier. For all biocatalysts, the optimal conditions for the oxidation of the substrate, i.e., temperature and pH value, were selected. The best results in the oxidation of 2,3,6-trimethylphenol were shown by a biocatalyst based on peroxidase immobilized on FeO magnetic nanoparticles. This biocatalytic system showed good results in 5 repeated experiments.