دانلود رایگان


مطالعه اثر مایعات یونی بر پایداری و فعالیت - دانلود رایگان



دانلود رایگان مایعات یونی را می­توان به عنوان محیط واکنش­های بیوکاتالیز جایگزین­هایی سبز برای حلال­های آلی به شمار برد. ترکیبات مختلفی از کاتیون­ها و آنیون­ها را می­توان

دانلود رایگان
مطالعه اثر مایعات یونی بر پایداری و فعالیت هیدرولازی آنزیم لیپاز ترموانروباکتر ترموهیدروسولفوریکوسچکیده
مایعات یونی را می­توان به عنوان محیط واکنش­های بیوکاتالیز جایگزین­هایی سبز برای حلال­های آلی به شمار برد. ترکیبات مختلفی از کاتیون­ها و آنیون­ها را می­توان جهت دست­یابی به طیف وسیعی از مایعات یونی با ویژگی­های فیزیکی شیمیایی مختلف به کار برد. با توجه به گستره وسیع خصوصیات مایعات یونی، نیاز است که مایعات یونی مناسب برای هر آنزیم خاص و هر محیط واکنش خاص مشخص شود. آنزیم لیپاز ترموانروباکتر ترموهیدروسولفوریکوس (TTL) یک لیپاز مقاوم به دما است که اختصاصیت انانتیومری خوبی نسبت به الکل­های ثانویه دارد. بنابراین از TTL می­توان به عنوان یک آنزیم بالقوه صنعتی، در انجام واکنش های تفکیک مخلوط­های راسمیک استفاده کرد. در این پژوهش فعالیت هیدرولازی آنزیم TTL در حضور غلظت­های مختلف مایعات یونی [CnMIM][Br] (12، 6، 4، 2 =n) مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این موضوع که پایداری دمایی آنزیم در محیط­های حاوی مایعات یونی یک شرط مهم برای استفاده از این محیط­ها در فرآیندهای صنعتی می­باشد، پایداری دمایی آنزیم از نظر سینتیکی و ساختاری در 10 نوع مایع یونی با کاتیون­ها و آنیون­های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج افزایش فعالیت هیدرولازی و پایداری دمایی آنزیم TTL در مایعات یونی نسبت به محیط بافری را نشان می­دهد. غلظت بهینه مایعات یونی [CnMIM][Br] در جهت افزایش فعالیت آنزیمی نیز به دست آمد. نتایج نشان داد که آنزیم TTL به ترتیب در غلظت های 3/0، 1 و 3/0 مولار از مایعات یونی [C2MIM][Br]، [C4MIM][Br] و [C6MIM][Br] بهترین فعالیت را داشته است. در حالی­که در مورد مایع یونی [C12MIM][Br] هیچ اثر مثبتی بر فعالیت هیدرولازی آنزیم مشاهده نشد. همچنین مشخص گردید که نوع کاتیون و نوع آنیون مایعات یونی، شدت اثر آن­ها بر پایداری آنزیم TTL را تحت تأثیر قرار می­دهد. نوع آنیون به دلیل اندازه کوچک و چگالی بار بالایی که دارند، اهمیت بیشتری نسبت به نوع کاتیون دارد. در مقایسه­ای که بین مایعات یونی[C4MIM][PF6]و [C4MIM][Br]در دماهای بالا (°C85 و °C 90) انجام شد، مایع یونی دارای آنیونPF6-اثر پایدارکننده بیش­تری را برای آنزیم TTL ایجاد کرد. پایداری آنزیم در حضور مایعات یونی با طول زنجیره آلکیلی کوتاه و متوسط، مشابه بود. هرچند مایعات یونی با زنجیره کاتیونی طویل اثر منفی بر پایداری ساختار آنزیم می­گذارند. همچنین در این پژوهش نشان داده شد با تغییر نوع کاتیون از پایه ایمیدازولیوم به پایه پیریدینیوم تغییر زیادی در میزان پایداری دیده نمی­شود. مطالعات ساختاری پایداری دمایی آنزیم پس از حرارت­دهی در °C85، با روش اسپکتروسکوپی فلورسانس نیز انجام شد. مطالعه فلورسانس ذاتی TTL نشان داد که در مایعات یونی با آنیون PF6-ساختار آنزیم تا حد زیادی حفظ می­شود؛ به طوری که تفاوت کمی بین شدت نشر فلورسانس قبل و بعد از 1 ساعت حرارت­دهی در °C 85 دیده می­شود. در مایعات یونی [C4MIM][Br] و [C4MIM][PF6] بعد از 45 دقیقه آنزیم همچنان بیش از 50 % از فعالیت خود را حفظ کرد. این درحالی است که پایداری آنزیم در محیط آبی در دماهای بالاتر از °C 80 کمتر از 15 دقیقه است. با توجه به یافته های پژوهش حاضر، می توان از آنزیم TTL برای کاتالیز فرایند­های زیستی در مایعات یونی و دماهای بالا بهره برد.
کلمات کلیدی: مایعات یونی، لیپاز، ترموانروباکتر ترموهیدروسولفوریکوس ، پایداری دمایی.
عنوان
صفحه
فصل اول: مقدمه
فصل دوم: مروری بر پژوهش­های پیشین
فصل سوم: مواد و روش­ها
عنوان
صفحه
E. coli
E.coli
عنوان
صفحه
فصل چهارم: نتایج
4MIM][Br] و ][C4MIM][PF6 در دماهای مختلف
فصل پنجم: بحث
عنوان
صفحه
فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادات
فهرست منابع
65
چکیده انگلیسی
75
عنوان
صفحه
nMIM Br n=2,4,6) و CMC های مربوطه
عنوان
صفحه
ریزوموکور میهی (PDB entry 3TGL)
4MIM][Br] و [C4MIM][PF6] در دماهای °C85 و °C90
6
4MIM][PF6]
آنزیم ها کاتالیزورهای زیستی بسیار کارآ هستند که می­توانند سرعت واکنش­ها را تا 17 برابر افزایش دهند(Agarwal, 2006). بخشی از زیست توده[1] زمین لیپیدها هستند و آنزیم­های لیپولیتیک[2] نقش مهمی در حذف این مواد نامحلول در آب را دارند. آنزیم­های لیپولیتیک در شکستن و حرکت دادن لیپیدها درون سلول­های یک جاندار و انتقال لیپیدها از یک جاندار به جاندار دیگر نقش دارند (Beisson et al., 2000).
آنزیم­ها مزایای زیادی در انجام واکنش­ها دارند که از جمله آن­ها می­توان اختصاصیت بالای آن­ها، انجام واکنش در شرایط معتدل، کاهش مواد زائد، تعیین نوع محصول و کاهش محصولات جانبی با انتخاب آنزیم مناسب، کاهش هزینه­ها و سرمایه لازم در مقیاس بزرگ، کاهش اتلاف هزینه در فرآیندهای آنزیمی، زیست تخریب پذیر بودن آنزیم­ها، کاهش میزان مصرف کاتالیزور (آنزیم) به میزان 1%- 1/0% سوبسترا را نام برد؛ بنابراین سهم آنزیم در[3]BOD جریان مواد زائد بسیار ناچیز است (Posorske et al., 1984).
آنزیم­های میکروبی کارآتر از انواع گیاهی و جانوری هستند. آنزیم­های میکروبی دارای تنوع عملکردی بالا، بازده بالا، دست­ورزی ژنتیکی آسان، منبع مشخص (که این به دلیل نبود نوسانات فصلی، رشد سریع باکتری و محیط رشد ارزان قیمت آن می­باشد)، پایداری بیش­تر و تولید آسان­تر نسبت به انواع گیاهی و جانوری هستند (Wiseman et al., 1995). رشد سریع باکتری­ها و بنابراین آسان­تر بودن فرآیندهای غربالگری در مورد آن­ها، باعث تسهیل فرآیندهایی هم­چون دست ورزی ژنتیکی و ایجاد تغییرات در محیط اطراف سلول، در جهت دست­یابی به بیش­ترین تولید آنزیم، افزایش فعالیت آنزیمی سلول­ها، ایجاد روند تولید پیوسته یا تولید القایی می­شوند. تنها حدود دو درصد از گونه­های میکروبی به عنوان منبع آنزیم بررسی شده­اند که در این میان سویه های باکتریایی به دلیل فعالیت بالاتر، pH بهینه خنثی یا قلیایی و مقاومت به دما، بیش­تر از مخمرها مورد استفاده قرار گرفته­اند (Frost and Moss, 1987).
1-2- لیپازها
لیپازهااولین بار در سال 1901 در باکتری­های Bacillus prodigiosus، B. pyocyaneus و B. fluorescens(با نام­هایامروزیSerratia marcescens، Pseudomonas aeruginosa و Pseudomonas fluorescens) شناسایی شدند (Eijkman et al., 1901). باکتری­های گفته شده هم­اکنون بیشترین مطالعات لیپازی را به خود اختصاص داده­اند. حدود 300 سال از آغاز مطالعات روی آنزیم­های هیدرولیز کننده تری­گلیسریدها می­گذرد و حدود 70 سال است که توانایی لیپازها در کاتالیز واکنش­های هیدرولیز و سنتز استرها تشخیص داده شده است (Van Der Walle et al., 1927)
در سال 1856، Claude Bernardاولین آنزیم لیپاز را (آنزیم تجزیه کننده قطرات روغن نامحلول به محصولات محلول) در شیره پانکراس کشف کرد. انسان­ها در قدیم لیپاز را از پانکراس حیوانات به صورت خالص یا به صورت مخلوط با سایر آنزیم­های پانکراس می­گرفتند و از آن به عنوان کمک هضم­کننده غذا استفاده می­نمودند. به دلیل کوچک بودن پانکراس و سخت بودن جمع­آوری آنزیم از آن، دانشمندان به سراغ لیپازهای میکروبی رفتند. لیپازها از نظر نوع منشأ ( باکتری، قارچ یا پستاندار و غیره) و از نظر خصوصیات متفاوت هستند. این آنزیم­ها دارای توانایی کاتالیز واکنش­های مختلفی از جمله واکنش­های هیدرولیزی[4]، یا سنتز کربوکسیلیک­استر[5]های مختلف و تبدیل آن­ها به اسیدهای آلی و گلیسرول هستند. همه لیپازها اختصاصیت بسیار بالایی برای سوبستراهای گلیسریدی دارند.
آنزیم­های لیپولایتیک به دلیل کاربرد فراوانی که در بیوتکنولوژی دارند ( به عنوان مهم­ترین گروه بیوکاتالیزورها در بیوتکنولوژی)، بسیار مورد توجه قرار گرفته­اند (Benjamin et al., 1998). تولید انبوه لیپازهای میکروبی نیازمند بیان شدید و کارآ از ژن­های مربوطه و فهم دقیق مکانیسم ملکولی نحوه پیچش پروتئین و ترشح آن می­باشد. از جمله کاربردهای جدید لیپازها در بیوتکنولوژی می­توان استفاده از این آنزیم در سنتز بیوپلیمر[6]، بیودیزل[7]، داروهای خالص انانتیومری، مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی ( مانند انواع آفت کش)، ترکیبات طعم­دهنده نام برد (Jaeger et al., 2002). بسیاری از مواد شیمیایی مهم صنعتی، به دست آمده از روغن­ها و چربی­ها طی فرآیندهای شیمیایی را می­توان به کمک لیپازها با سرعت بیش­تر، اختصاصیت بهتر و در شرایط معتدل به دست آورد (Sih CJ et al., 1989, Vulfson et al., 1994). جهت­گزینی[8] بالای لیپازها و اختصاصیت بالای شیمیایی و انانتیومری آن­ها توجه بسیاری از دانشمندان و صنعتگران را به خود جلب کرده است (Saxena et al., 2003).
لیپازهای گرفته شده از منابع مختلف باکتری، قارچ، گیاه و حیوان، بسته به نوع منشأ، از نظر اختصاصیت به موقعیت پیوند، اختصاصیت به اسیدچرب، پایداری دمایی و pH بهینه و غیره متفاوت هستند (Huang et al., 1984). گونه­های متعددی از باکتری­ها، مخمرها و قارچ­های رشته­ای توانایی تولید لیپاز دارند (جدول1) سویه های نزدیک به هم (از نظر تاکسونومی) ممکن است انواع مختلفی از لیپاز ها را تولید کنند (Sharma et al., 2001)
Bacillus
B. megaterium
B. subtilis
B. thermoleovorans
B. thermocatenulatus
B. cereus
Pseudomonas
P. putida 3SK
P. aeruginosa
P. fluorescens
P. fragi
Staphylococcus
S. canosus
S. hyicus
S. haemolyticus
S. aureus
S. warneri
S. xylosus
Penicillium
P. cyclopium
P. simplicissimum
Aspergillus
A. niger
A. oryzae
Rhizopus
Rhizop. delemar
Rhizop. oryzae
Rhizop. arrhizus
Rhizop. nigricans
Rhizop. nodosus
Candida
C. rugosa
C. tropicalis
C. antarctica
لیپازها را می­توان براساس اختصاصیت به سه گروه تقسیم کرد (Mukherjee et al., 1994). لیپازهای غیر اختصاصی ملکول­های آسیل گلیسرول را در موقعیت­های تصادفی می­شکنند و اسیدچرب آزاد و گلیسرول و منوآسیل گلیسرول و دی­آسیل­گلیسرول را به عنوان حدواسط­های واکنش ایجاد می­کنند. محصولات این واکنش مشابه محصولات واکنش انجام شده توسط کاتالیزورهای شیمیایی است. در واکنش آنزیمی محصول در اثر دما کم­تر تجزیه می­شود و این به دلیل پایین­تر بودن دمای واکنش در کاتالیز زیستی است. لیپازهای اختصاصی به موقعیت­های 1و3، آزادسازی اسیدچرب از موقعیت­های 1و3 اسکلت گلیسرولی را کاتالیز می­کنند. لیپازهای دارای اسیدچرب اختصاصی، تنها یک اسیدچرب خاص از ملکول آسیل گلیسرول آزاد می­کنند (Macrae et al., 1983). لیپازها همچنین تفکیک انانتیومری ترکیبات کایرال و واکنش­های استریفیکاسیون، ترانس­استریفیکاسیون[9]، و اینتراستریفیکاسیون[10] را کاتالیز می­کنند. این توانایی­های متنوع کاتالیز، در شکست چربی­ها، اصلاح چربی­ها و روغن­ها، سنتز ترکیبات آلی، تأمین شوینده­ها و روش­های تجزیه­ای، کاربرد بسیاری پیدا کرده است (Macrae et al., 1985).
1-2-1- ارتباط ساختار آنزیم لیپاز با عملکرد آن
این خصوصیت لیپازها که در سطح بین فضای آبدوست و آبگریز عمل می­کنند، وجه تمایز لیپازها از استرازها می­باشد (Cleasby et al., 1992). وزن ملکولی آنزیم­های لیپاز در محدوده 20000 تا 60000 دالتون می­باشد. این آنزیم­ها نیز شبیه سرین­پروتئازها دارای مجموعه سه تایی کاتالیتیک باقیمانده نوکلئوفیل- باقیمانده هیستیدین- باقیمانده اسیدی هستند (شکل1-1) که به صورت مجموعه سرین- هیستیدین- آسپارتات یا به صورت مجموعه سه تایی سرین- هیستیدین- گلوتامات می­باشد (Noble et al., 1993).
جایگاه فعال به­طور معمول در درون ملکول دفن شده است که توسط باقیمانده­های آبگریز احاطه می­شود. یک ساختار مارپیچ پلی­پپتیدی همانند یک درپوش مانع از قرارگیری جایگاه فعال و سوبسترا در دسترس حلال می­شود. همچنین محافظت از آنزیم در برابر فعالیت پروتئازها ممکن است با ممانعت از عملکرد مجموعه سه تایی کاتالیتیک پروتئاز ایجاد شود (Brady et al., 1990). سمتی از درپوش که روبروی جایگاه فعال است بیش­تر از زنجیره­های جانبی آبگریز آلیفاتیک تشکیل شده است و در سمت مقابل، سطح آبدوست است که به سمت بیرون قرار گرفته است.
تغییر جهت­گیری ساختار α- هلیکس درپوش همراه با افزایش آبگریزی سطوح نزدیک جایگاه فعال و روبروی آن، باعث پدیده "فعال شدن در فضای بینابینی"[11] می­شود. باز شدن درپوش ممکن است با برخورد آنزیم به مرز روغن/ آب آغاز شود (Cleasby et al., 1992). در مورد سوبستراهای آبگریز، اتصال زنجیره­های آلیفاتیک سوبسترا به سطح آبدوست آنزیم، به ویژه در حضور یک لایه آب­پوشی، بسیار نامطلوب است. فضای بینابینی ایجاد شده در دهانه شیار فعال ممکن است به فراهم سازی یک لایه ناکامل آب­پوشی در اطراف ملکول لیپاز و در نتیجه تسهیل پیچش زنجیره­های آلیفاتیک ملکول سوبسترا در سطح آنزیم کمک کند (Petersen et al., 1996).پایدارسازی بیشتر می­تواند به کمک محدوده­های الکتروستاتیک موضعی در سطح آنزیم و با ایجاد جاذبه دوقطبی به سمت پیوند C-H (با قطبیت ضعیف) زنجیره­های جانبی آلیفاتیک فراهم ­شود.
شکل 1-1- آنزیم لیپاز ریزوموکور میهی[12] (PDB entry 3TGL).
آمینواسیدهای اصلی جایگاه فعال با رنگ قرمز نشان داده شده­اند: Ser144، Asp203و His257.
1-3- آنزیم­ها در محیط آلی
کلیبانو با انجام تعدادی آزمایش ابتدایی و ساده نشان داد که می­توان از آنزیم­ها در حلال­های آلی آبگریز استفاده کرد(Zaks and Klibanov, 1985, Klibanov et al., 1986) ، هرچند که در چنین محیط­هایی سرعت واکنش به شدت پایین می­آید (Klibanov et al., 1997). به مرور مشخص شد که بسیاری از لیپازها و هم­چنین برخی از پروتئازها و آسیلازها بسیار پایدار هستند، به طوری که حتی در حلال­های آلی بدون­آب نیز فعالیت خود را حفظ می­کنند. این خصوصیت اساس استفاده موفقیت­آمیز از این آنزیم­های هیدرولاز در واکنش­های غیرهیدرولازی است. از جمله این واکنش­های غیرهیدرولازی می­توان آسیلاسیون الکل­ها و آمین­ها با اختصاصیت انانتیومری را نام برد که در صنعت کاربرد زیادی دارند) (Schmidt et al., 2001.
تداخل محیط آلی، که شامل مایعات یونی[13] نیز می­شود، با فعالیت آنزیم غالبا از جنبه حذف آب ضروری آنزیم مورد بررسی قرار می­گیرد. بسیاری از آنزیم­ها برای فعال بودن به یک پوشش آبی کامل نیاز دارند، اما تعداد زیادی استثناء نیز وجود دارد مانند لیپاز B کاندیدا آنتراکتیکا[14] (CALB) که فعالیت خود را حتی پس از خشک شدن با پنتوکسید فسفر حفظ می­کند (De Goede et al., 1993) و پروتئاز سوبتیسیلین که برای فعال ماندن تنها نیاز به تعداد اندکی ملکول آب با اتصال محکم به ملکول آنزیم دارد (Dolman et al., 1997). بررسی منابع علمی نشان می­دهد که بیان نیاز آنزیم به آب در قالب فعالیت آبی (aW ) مرسوم­تر از بیان آن بر اساس غلظت آب است. حضور مقدار کم آب هنگام انجام واکنش­های غیرهیدرولازی با آنزیم­های لیپاز یا پروتئاز ممکن است باعث حفظ یا افزایش فعالیت آنزیمی شود. هرچند چنین محیط­هایی همیشه باعث افزایش واکنش­های جانبی هیدرولازی می­شوند. هم­چنین اسید حاصل از این واکنش­ها ممکن است باعث کاهش pH و از دست رفتن فعالیت آنزیمی شود.
حلال­هایی که به خوبی توسط این آنزیم­ها تحمل می­شوند – هیدروکربن­های آروماتیک و آلیفاتیک، اترها، و الکل­ها (بجز متانول)- فقط به صورت ضعیفی با آنزیم برهم­کنش می­دهند و می­توان حدس زد که این حلال­ها کم و بیش فقط برای آنزیم یک فضای خالی ایجاد می­کنند. تنها الکل­ها که تشکیل دهنده پیوند هیدروژنی هستند می­توانند لیپازها را غیرفعال کنند. حلال­هایی که برهم­کنش بسیار قوی با پروتئین­ها می­دهند، مانند دی متیل سولفوکسید[15] (DMSO) و دی متیل فرمآمید[16] (DMF) نیز باعث غیرفعال شدن برگشت­ناپذیر آنزیم­ها می­شوند. بنابراین آنزیم­ها برهم­کنش­های قوی با هیچ ماده­ای به جز آب را نمی­توانند تحمل کنند (Van Rantwijk, 2007).
نامشخص بودن pH در محیط بدون آب یک عامل پیچیده در آنزیم­شناسی است. آنزیم توزیع بار الکتریکی (pH ظاهری) را مطابق با آخرین محلول آبی، مثلا بافر لیوفیلیز، حفظ می­کند (Zaks and Klibanov 1985). البته pH بهینه ظاهری تحت تأثیر نوع حلال و aW تغییر می­کند (Yang et al., 1993). چنین اثرات مشابهی در محیط مایعات یونی نیز قابل انتظار است.
در حقیقت بیش­ترین اطلاعات درباره رفتار آنزیم در محیط غیرآبی، حاصل از مطالعات آنزیم­ها در حلال­های آلی است. اما حلال های آلی برای طبیعت زیان آور هستند بنابراین در سال­های اخیر تلاش زیادی در جهت یافتن جایگزین پاک­تری برای محیط­های واکنش انجام شده است.از جمله محلول­های دوست­دار محیط زیست مایعات یونی را می­توان نام برد که می­توانند جایگزین حلال­های آلی شوند.
علاقه عمومی برای افزایش سرعت واکنش­های آنزیمی در حلال­های آلی نیز عامل پیش­برنده دیگر به سمت مایعات یونی بوده است. یکی از دلایل کاهش فعالیت آنزیمی در حلال­آلی (در مقایسه با محیط آبی) پایدارسازی مواد واکنش دهنده در حلال است (Klibanov et al., 1997). این اثر که در واقع همان افزایش حلالیت (افزایش Km) است، با به کارگیری غلظت­های بالاتری از ماده واکنش­دهنده قابل جبران است (Halling et al., 2004). بقیه کاهش فعالیت، در حد 1 تا 2 برابر، مربوط به اثر مجموعه­ای از عوامل شامل ناپایدار شدن حالت گذار واکنش (Clark et al., 2004)، تغییرات کنفورماسیون و از دست دادن انعطاف­پذیری می­باشد (Halling et al., 2004, Clark et al., 2004 ). ثابت دی­الکتریک پایین محیط­های آلی معمولی باعث افزایش انرژی حالت گذار شدیدا قطبیده در مقایسه با آب می­شود و بنابراین ناپایدار شدن حالت گذار را در پی خواهد داشت (Clark et al., 2004).
1-4- مایعات یونی
از میان مایعات مختلفی که می­توان به­عنوان حلال به کار برد تنها تعداد اندکی به طور عمومی مورد استفاده قرار می­گیرند. با معرفی تکنولوژی­های سبز یک نگرانی اصلی، ایجاد جایگزین­های مناسب برای حلال­های مخرب است که در صدر جدول مواد شیمیایی زیان­آور هستند. زیرا این حلال­ها در مقادیر بالا استفاده می­شوند و به طور معمول مایعات فراری هستند. نمک­های مرکب[17] مایعاتی هستند که فقط یون دارند (مایعات یونی). در صورت انتخاب مواد اولیه مناسب می­توان مایعات یونی ساخت که در دمای اتاق و در دمای پایین­تر از دمای اتاق مایع هستند. مایعات یونی مواد جدیدی نیستند. بسیاری از آن­ها سال­های زیادی است که شناخته شده­اند. برای مثال می­توان [18][EtNH3][NO3] را نام برد که دمای ذوب 12 درجه سانتیگراد دارد و در سال 1914 معرفی شد. از همان زمان پیشنهاد شد که از مایعات یونی در سنتز شیمیایی به جای حلال استفاده شود. البته تنها در سال­های اخیر تعداد زیادی مقالات در این زمینه به چاپ رسیده است. برخی خصوصیات فیزیکی ساده مایعات یونی که آن­ها را به عنوان حلال­های بالقوه برای سنتز جالب توجه کرده است توسط ولتون بیان گردیده است (Welton et al., 1999):
  1. حلال­های خوبی برای طیف وسیعی از مواد آلی و غیر آلی هستند.
  2. معمولا شامل یون­های نامتناسبی هستند که امکان قطبیت بالا در آن­ها را ایجاد می­کند.
طبق مقیاس قطبیت نرمال شده که در آن تترامتیل سیلان[19] صفر و آب 0/1 در نظر گرفته شده، قطبیت مایعات یونی مرسوم، به طور معمول در محدوده 6/0-7/0 قرار می­گیرد ( مانند فرمامید[20] و الکل­های محلول در آب[21] )
(van Rantwijk et al., 2003). همچنین کاهش طول زنجیره آلکیلی متصل به حلقه ایمیدازولیوم و اندازه آنیون در مایعات یونی دارای کاتیون ایمیدازولیومی، با افزایش قطبیت مایع یونی در ارتباط است (Carmichael and Seddon, 2000). مقدار قطبیت مایع یونی گاهی به دما و حضور آب حساس است (Baker et al., 2002). مایعات یونی به دلیل قطبیت بالایی که دارند محیط خوبی برای واکنش­های شیمیایی و بیوشیمیایی ایجاد می­کنند. زیرا می­توانند سوبستراهای مختلفی شامل ترکیبات آلی قطبی و غیرقطبی و ترکیبات آلی و غیر آلی و پلیمری را در خود حل کنند.
  1. با تعدادی از حلال­های آلی غیر قابل امتزاج هستند و بنابراین یک جایگزین قطبی غیرآبی برای سیستم­های دو فازی می­باشند. هم­چنین مایعات یونی آبگریز را می­توان به عنوان فاز قطبی غیر قابل امتزاج همراه با آب استفاده کرد (Welton et al., 1999).
  2. مایعات یونی فرار نیستند و این به دلیل یونی بودن ماهیت آن­ها است که فشار بخار ناچیزی دارند. بنابراین می­توان از آن­ها بدون ایجاد آلودگی در سیستم­هایی با مکش قوی استفاده کرد (Welton et al., 1999).
بنابراین مایعات یونی دارای پایداری دمایی بوده و فاقد فشار بخار می­باشند (Gordon et al., 2001, Brennecke et al., 2001). به علاوه داری خصوصیات استثنائی به عنوان حلال هستند و می­توانند هر ماده شیمیایی را در خود حل کنند. با جایگزین کردن کاتیون، آنیون و اجزای متصل به آن­ها، می­توان خصوصیات این حلال­ها را تغییر داد و به این صورت مایع یونی مناسب برای واکنش خاصی را ایجاد نمود (Brennecke and Maginn, 2001) (شکل 1-3). گرچه هنوز مشخص نیست که مایع یونی چگونه خصوصیات کاتالایتیک آنزیم را تحت تأثیر قرار می­دهد، آنزیم­ها در مایعات یونی مانند [C4MIM][PF6] فعال و به شدت پایدار هستند (Erbeldinger et al., 2000, Cull et al., 2000, Laszlo et al., 2001).
شکل 1-2- آنیون­ها و کاتیون­های مرسوم در مایعات یونی مورد استفاده در بیوکاتالیز.
1-5- بیوکاتالیز در مایعات یونی
دلیل تمایل به انجام بیوکاتالیز در مایعات یونی در واقع میل به جایگزین کردن مایعات یونی غیرفرار به جای حلال­های آلی فرار بوده است. هرچند این واکنش­ها در محیط طبیعی آنزیم یعنی محیط آبی قابل انجام است اما حلال­های آلی به طور وسیعی همراه با آنزیم­ها مورد استفاده قرار گرفته­اند تا از این طریق میزان حلالیت واکنشگرهای آبگریز را بیشتر کرده و تعادل واکنش را از سمت هیدرولیز به سمت سنتز تغییر جهت دهند. هم­چنین خصوصیات غیرمرسوم مایعات یونی به عنوان حلال، باعث گسترش روش­های متعدد جدید و بسیار کارآ شده است(Van Rantwijk et al., 2007).
1-5-1- آنزیم­ها در مخلوط­های مایع یونی- آب
در بیوترانسفورماسیون غالبا از مخلوط محیط آلی­- آبی برای افزایش حلالیت واکنش­دهنده­ها و محصولات آبگریز استفاده می­شود. پایداری و فعالیت آنزیم­ها در مخلوط­های آبی مایعات یونی غالبا براساس اثرات هافمیستر[22] مورد بررسی قرار می­گیرد. سری هافمیستر نوعی دسته­بندی یون­ها است که به ترتیب توانایی آن­ها در حل کردن و رسوب­دهی پروتئین­ها ایجاد شده است.
اخیرا در حوزه بیوکاتالیز در مخلوط­های مایع یونی- آب کارهای زیادی در رابطه با طیف وسیعی از آنزیم­ها و مایعات یونی انجام شده است. مایعات یونی را به خوبی می­توان براساس موقعیت قرارگیری یون­ها، در سری هافمیستر به گونه­ای مرتب نمود که ترتیبی از پایدارکننده­ترین تا ناپایدارکننده­ترین (کاسموتروپ[23] تا کائوتروپ[24]) ایجاد شود.
نمک های سري هافميستر با ويژگي هاي كاسموتروپيك و کائوتروپیک یون­ها مرتبط هستند. یون­هایی که به شدت آب پوشی می­شوند به کاسموتروپ ها معروفند و آن دسته از يون هايي كه به صورت ضعيف هيدراته مي شوند، كائوتروپ خوانده می شوند (Lo Nostro et al., 2005). یون­های حاصل از نمک­های سری هافمیستر به دو گروه تقسيم می شوند: Salting- out و Salting- in (Kunz et al., 2004). يون هاي out-Salting (آنیون هاي کاسموتروپ مثل فسفات، سولفات وكاتيون هاي كائوتروپيك مثل كاتيون هاي آمونيوم) پروتئين ها را پايداركرده و نيز باعث رسوب آنها مي شوند. در مقابل يون هاي Salting- in (آنیون­هاي كائوتروپ مثل آنیون هاي پركلرات، برمايد و كاتيون­هاي کاسموتروپ مثل كاتيون ليتيم) پروتئين ها را ناپايدار مي­كنند (Kunz et al., 2004). درغلظت های پایین نمک (تا سقف 01/0 مولار) یون ها غالبا از طریق برهم­کنش های الکترواستاتیک روی آنزیم ها تاثیر می گذارند. هنگامی که در غلظت های زیاد نمک نیروهای انتشار یا پراکندگی یونی بر پتانسیل الکترواستاتیک پیروز می­شوند، اثر یون­های هافمیستری اهمیت پیدا می­کنند (Lo Nostro et al., 2005).
بسیاری از آنزیم­ها به خوبی در طیف وسیعی از مایعات یونی در محیط آبی عمل می­کنند. به سختی می­توان مایع یونی پیدا کرد که به هیچ عنوان با هیچ آنزیمی سازگاری نداشته باشد. در رابطه با پیش­بینی سازگاری آنزیم و مایعات یونی آبی به نظر می­رسد که کائوتروپی و کاسموتروپی نمی­توانند به عنوان تنها عوامل پیش­بینی کننده استفاده شوند. هم­چنین بعید به نظر می­رسد که بتوان سازگاری آنزیم با مایعات یونی را با در نظر گرفتن تعداد محدودی پارامتر هم­چون قطبیت یا logP تفسیر نمود. این موضوع در مورد حلال­های ملکولی محلول در آب نیز صدق می­کند (Van Rantwijk et al., 2007).
اساس پیش­بینی سازگاری آنزیم­ها و مایعات یونی آبی را می­توان این گونه بیان کرد که پروتئین زمانی پایداری خود را از دست می­دهد که یون­ها یا ملکول های ­حلال اطراف آن با فرم بازشده آنزیم برهم­کنش قوی­تری نسبت به فرم طبیعی آنزیم داشته باشند (Baldwin et al.,1996). چنین برهم­کنش­های ناپایدارکننده­ای می­توانند حاصل از "Salting in" یون­های دوگانه دوست روی گروه­های آبگریز فرو رفته درون ساختار پروتئین یا حاصل از برهم­کنش­های قوی آن­ها با پیوندهای پپتیدی باشد (Kaar et al.,2003, Lou et al., 2006). از جمله مباحث مهم­تری که باید به خصوص در مورد آنزیم­های حساس مد نظر قرار داد می­توان تغییرات pH ایجاد شده توسط یون­های اسیدی یا قلیایی برونشتد و فعالیت آبی ترمودینامیکی را نام برد.
1-5-2- فعالیت آنزیم­ها در شرایط نسبتا بی­آب در مایعات یونی
توانایی لیپاز در تحمل مایعات یونی به صورت بی­آب یک توانایی عمومی نیست. آنزیم CALB(Schofer et al., 2001) و CRL[25](Kaar et al., 2003) در طیف وسیعی از مایعات یونی امتزاج­پذیر با آب، حاوی آنیون­های MeSO4-[26] (Schofer et al., 2001)، NO3-(Kaar et al., 2003)، AcO-[27]یاlactate-(Sheldon et al., 2002) غیرفعال است. نکته قابل توجه این است که لیپاز در چنین محیط­هایی حل می­شود زیرا حل شدن پروتئین مستلزم شکسته شدن برهم­کنش­های پروتئین- پروتئین و تشکیل اینترکشن­های قوی­تر با محیط است (شکل 1-4). آب نیز چنین عملکردی دارد؛ اما حلال­های آلی مانند N،N- دی­متیل فرمامید[28] و دی­متیل سولفوکسید[29] که آنزیم­ها را در خود حل می­کنند و در ضمن، گروه­های سطح پروتئین را کئوردینه می­کنند، عوامل دناتوره کننده قوی محسوب می­شوند.
به نظر می­رسد که مایعات یونی بدون آب با روشی مشابه حلال­های آلی مرسوم، آنزیم را تحت تأثیر قرار می­دهند؛ زیرا بسیاری از آن­ها به خوبی تحمل می­شوند اما برخی از آن­ها نیز سازگاری بسیار کمی دارند که البته این موضوع به نوع آنزیم نیز بسیار وابسته است. برای مثال مایعات یونی حاوی یون­های AcO- و NO3-که به صورت مخلوط­های آبی سازگاری بسیار خوبی دارند، در حالت بدون آب آنزیم بسیار مقاوم CALBرا غیر فعال می­کنند. بر اساس اطلاعات فعلی، مایعات یونی با آنیون­های BF4- و PF6-، و آنیون مقاوم به هیدرولیز NTf2- و آنیون­های زنجیر متوسط آلکیل سولفات به همراه کاتیون­های دی­آلکیل­ایمیدازولیوم و آلکیل­پیریدینیوم گزینه­های ایمن­تری به نظر می­رسند (Van Rantwijk and Sheldon 2007).
تاکنون یک اساس نظری برای پیش­بینی سازگاری آنزیم­ها و مایعات یونی بی­آب ایجاد نشده است. هرچند تعدادی از عوامل سهیم احتمالی مانند قابلیت کاتیون برای ایجاد پیوند هیدروژنی (Park and Kazlauskas, 2001)، log P(Kaar et al., 2003)، تشکیل نانوساختارهای متصل به هیدروژن، و گرانروی حلال (Lozano et al., 2005) مورد بحث قرار گرفته­اند. براساس شواهد موجود به نظر می­رسد که میزان هسته دوستی آنیون (Kaar et al., 2003) یا قابلیت پذیرش پیوند هیدروژنی توسط آن (Sheldon et al., 2002) نیز، حداقل در حالتی که میل کاتیون برای تشکیل پیوند هیدروژنی کم است، می­تواند یکی از عوامل کنترل کننده باشد. در این مورد یک استثناء وجود دارد و آن در مورد آنیون H2PO4-[30]است که بدون دناتوره کردن می­تواند Cyt C[31] را در خود به صورت کامل حل کند (Fujita et al. 2005). استثناء دیگر [HOPMIM][32][glycolate] است که با داشتن کاتیون و آنیونی با قابلیت بالا در ایجاد پیوند هیدروژنی، آنزیم­های احیاکننده را در فرم فعال در خود حل می­کند (Walker and Bruce, 2004)
شکل 1-3- آنزیم CALB در حضور مایعات یونی بدون آب. الف) شکل شماتیک از نحوه برهم­کنش مایع یونی با بخش­های باردار و غیرقطبی آنزیم، ب) ساختار شبیه سازی شده آنزیم CALB در محیط مایع یونی DCGUA-NO3؛
رنگ زرد مناطقی از سطح آنزیم را نشان می­دهد که زنجیره­های آلیفاتیک حضور دارند و رنگ نارنجی نشان دهنده مناطق باردار سطح آنزیم هستند (Klahn et al., 2011).
1-5-3- پایداری آنزیم­ها در مایعات یونی تقریبا بی­آب
پایداری (دمایی) آنزیم­ها (فعالیت در طی زمان) معمولا در محیط­های آلی به خصوص با فعالیت آبی کم، نسبت به محیط­های آبی، بهتر است (Zaks and klibanov, 1984). مایعات یونی نیز می­توانند چنین اثری داشته باشند. پایداری آنزیمی تعریف واضحی ندارد و روش­های متنوعی برای سنجش آن وجود دارد. برای بررسی پایداری در ذخیره سازی، آنزیم در مایع یونی در یک دمای خاص انکوبه شده و میزان فعالیت باقی­مانده در نمونه­ها که با آب رقیق شده­اند بررسی می­شود. بازیابی فعالیت بالایی از آنزیم در چنین روشی نشان دهنده این است که تغییرات ایجاد شده در ساختار آنزیم در این چنین محیط ذخیره­سازی برگشت پذیر است. پایداری آنزیم را می­توان با انکوبه کردن آنزیم در مایع یونی در بازه­های زمانی مختلف و سنجش فعالیت در همان محیط بررسی نمود. هم­چنین می­توان ساختار آنزیم را با روش­های اسپکتروسکوپی در محیط مورد نظر بررسی نمود. برای مثال دمای بازشدن ساختار پروتئین شیرین مونولین از C° 40 در آب به C° 105 در [C4MPr][NTf2]افزایش یافت (Baker et al., 2004). نوع دیگر پایداری که می­توان مورد بررسی قرار داد پایداری در شرایط واکنش است.
به­طور کلی آنزیم­ها در مایعات یونی فعالیت و ساختار خود را در مدت زمان طولانی­تر و در دماهای بالاتری نسبت به حلال­های آلی ملکولی حفظ می­کنند. دلیل احتمالی این امر گرانروی بالای مایعات یونی است که باعث کند شدن حرکت دمین­های پروتئین از موقعیت خود در فرم فعال پروتئین به موقعیت­های جدید ایجاد کننده فرم غیرفعال می­شود(Van Rantwijk and Sheldon, 2007).
1-5-4- آنزیم­ها، مایعات یونی، پیوندهای هیدروژنی و فعالیت
پیوندهای هیدروژنی عامل پیوستگی ساختار آنزیم­های آب­پوشی شده و بدون آب هستند. هر تغییر ساختاری مستلزم فروپاشی تعداد قابل توجهی از پیوندهای هیدروژنی به طور هم­زمان می­باشد؛ این امر سهم قابل توجهی در پایداری آنزیم دارد و گویای اثرات حافظه آب­پوشی [33]و اثرات پسماند[34]است (Halling, 2004). منظور از اثرات پسماند این است که تعداد ملکول­های آب متصل به آنزیم تنها وابسته به میزان فعالیت آبی نیست، بلکه به حافظه آب­پوشی نیز مربوط می­باشد.
پژوهش­های مختلفی نشان داده اند حلال­هایی که در شرایط آبی یا غیرآبی با آنزیم سازگارند، مانند استونیتریل یا ترت- بوتیل الکل، در غلظت­های پایین باعث غیرفعال شدن آنزیم می­شوند (Griebenow et al., 1996). چنین نتایجی را می­توان در پژوهش­های انجام شده در مایعات یونی نیز مشاهده کرد. دلیل این امر کاهش اثر آبگریزی در حضور حلال است. در نتیجه پایداری آنزیم کاهش می­یابد تا این­که در یک غلظت مشخص آنزیم غیرفعال می­شود.
پیوندهای هیدروژنی می­توانند توضیح مناسبی برای پایداری آنزیم در مایعات یونی بدون آب باشند. مایعات یونی، به­خصوص آنیون آن­ها که پیوندهای هیدروژنی قوی ایجاد می­کنند، ممکن است باعث از بین رفتن پیوندهای هیدروژنی شوند که عامل یکپارچگی ساختار α- هلیکس­ها و صفحات β بوده­اند و بنابراین باعث باز شدن کل پروتئین یا بخشی از آن شوند. برای مثال یون لاکتات به راحتی می­تواند با اسکلت پلی­پپتیدی پیوند هیدروژنی برقرار کند. اندازه یون نیز می­تواند مهم باشد زیرا یون­های با اندازه بزرگ برای ایجاد تعداد اندکی پیوند هیدروژنی بین خود و آنزیم، نیاز دارند که تعداد زیادی پیوند هیدروژنی را بشکنند، بنابراین نمی­توانند به سادگی پایداری آنزیم را مختل کنند. در آنزیم­هایی که به صورت برگشت­پذیر غیرفعال شده­اند احتمالا پیوندهای هیدروژنی توانسته­اند کانفورماسیون را حفظ کنند و در ادامه برای بازیابی ساختار آنزیم لازم است این پیوندها فروپاشند و پیوندهای طبیعی دوباره ایجاد شوند. رقیق کردن عوامل دناتوره کننده، مانند مایع یونی دناتوره کننده، می­تواند باعث تشکیل دوباره پیوندها شود احتمالا چنین ترکیباتی که پیوند هیدروژنی قوی تشکیل می­دهند با تشکیل پیوندهای هیدروژنی ناپایدار، تشکیل دوباره پیوندها را تسهیل می­کنند.
1-5-5- بیوترانسفورماسیون در محیط مایعات یونی توسط لیپاز­ها و استرازها
کاربرد لیپازها در بیوترانسفورماسیون شامل طیف وسیعی از واکنش­های سالوولایتیک[35]( نوعی از واکنش­های جانشینی هستند که در آن­ها حلال به عنوان نوکلئوفیل عمل کرده و جانشین یک اتم یا گروه در ملکول سوبسترا می­شود) مربوط به گروه کربوکسیل است (McNaught and Wilkinson, 1997). از جمله این واکنش­ها می­توان استریفیکاسیون[36]، ترانس­استریفیکاسیون (الکلولیز[37])، پرهیدرولیز[38]، و آمینولیز[39] (سنتز آمید) را نام برد (Schmidt and Verger, 1998). واکنش­های ترانس­استریفیکاسیون و سنتز آمید ترجیحا در محیط بی­آب و در حضور زئولیت فعال[40]، جهت متوقف ساختن واکنش­های هیدرولازی ناخواسته، انجام می­شود. در این واکنش­ها اغلب از آنزیم­هایی هم­چون CALB(Anderson et al., 1998, Kirk and Christensen, 2002)، PSLو PCLاستفاده می­شود (Bornscheuer and Kazlauskas, 1999) که به راحتی چنین شرایطی را تحمل می­کنند.
جهت دست­یابی به بهینه­ترین حالت تشخیص انانتیومرها لازم است که محیط واکنش، مایع یونی یا محیط­های سنتی، با توجه به نوع ماده واکنش دهنده و نوع آنزیم بهینه­سازی شود. در واقع نمی­توان یک مایع یونی را به عنوان بهترین گزینه برای انجام واکنش­های تفکیک مخلوط­های راسمیک نام برد، همان­طور که یک حلال آلی را نمی­توان به طور کلی بهترین دانست. با ظهور مایعات یونی، گزینه­های حلال انتخابی و بنابراین شانس یافتن محیط مناسب به میزان زیادی افزایش یافته است.
1-6- بررسی ساختار پروتئین به روش اسپکتروسکوپی فلورسانس[41]
ملکول پروتئین طی فرآیندهای غیرفعال شدن چند فاز مختلف را طی می­کند. این پدیده نشان­دهنده یک سری وقایع درون ملکولی در کنفورماسیون­های گذرای پروتئین است (De Diego et al., 2004). از روش­های مختلفی جهت بررسی ساختار پروتئین استفاده می­شود که از آن جمله می­توان روش­های [42]DSC ، [43]NMR، CD[44]، FTIR[45]، اسپکتروفتومتری [46]UV، کریستالوگرافی اشعه [47]X و اسپکتروسکوپی فلورسانس را نام برد. فلورسانس یک روش در دسترس است که می­توان از آن جهت بررسی ساختار سوم پروتئین استفاده کرد.
در پروتئین­هایی که دارای آمینواسیدهای فلوروفور[48] هستند (مثل تریپتوفان، تیروزین یا فنیل­آلانین) تغییر در [49]IMax فلورسانس و شیفت قرمز[50] در [51]λMax فرآیند دناتوره شدن پروتئین را نشان می­دهند و هر دوی این تغییرات به دلیل افزایش قطبیت باقیمانده­های تریپتوفان پروتئین با قرارگیری آن در معرض حلال است. مکانیسم ملکولی پایدار شدن آنزیم در مایعات یونی (در بیوکاتالیز کاربردی) همچنان نامعلوم است و نیاز به بررسی­های بیشتر وجود دارد (De Diego et al., 2004).
پروتئین­ها پس از برانگیختگی در طول موج nm 280 (مربوط به همگی فلوروفورهای پروتئین) یا nm 295 (بیشتر مربوط به باقیمانده­های تریپتوفان)، به طور معمول نور را بین طول موج nm 300 و nm 350 منتشر می­کنند. شدت فلورسانس در واقع جمع نور منتشر شده توسط هر کدام از باقیمانده­های فلوروفور پروتئین می­باشد. باز شدن نسبی ساختار پروتئین باعث افزایش برهم­کنش باقیمانده­های آمینواسیدی پروتئین با حلال (به طور معمول آب) می­شود. همچنین ممکن است حلقه اندولی تریپتوفان با دیگر آمینواسیدهای موجود در ساختار پروتئین وارد برهم­کنش شود. هر دوی این پدیده­ها سبب کاهش شدت فلورسانس و گاهی سبب ایجاد یک شیفت قرمز در پیک نشر فلورسانس (کاهش λMax) می­شود که این پدیده را نشانه­ای از باز شدن پروتئین در محیط آبی می­دانند (Bekhouche et al., 2011).
با ورود مایعات یونی به محیط پروتئین­ها به عنوان حلال­های جدید، مشکلاتی در بررسی ساختار توسط روش­های مختلف ایجاد می­شود. از جمله این مشکلات تداخل­های ایجاد شده در طیف­های CD و فلورسانس را می­توان نام برد که در گزارشات مختلفی به آن­ها اشاره شده است (Shu et al., 2011, Bekhouche et al., 2011, Attri and Venkatesu, 2013). با این وجود شاید بتوان ساختار پروتئین را بیش­تر بر اساس شیفت­های λMax و مقایسه شدت فلورسانس در حالت­های دمادهی مختلف در یک مایع یونی با غلظت مشخص،مورد بررسی قرار داد.
به طور کلی می­توان گفت که طیف وسیعی از آنزیم­ها می­توانند مخلوط­های آبی مایعات یونی را به عنوان محیط واکنش تحمل کنند. به سختی می­توان مایع یونی را یافت که هیچ آنزیمی نتواند با آن سازگار باشد. عقیده بر این است که مایعات یونی در غلظت­های بالاتری، نسبت به حلال­های ملکولی قابل امتزاج با آب، می­توانند توسط آنزیم­ها تحمل شوند.
بسیاری از هیدرولازها به خصوص آن­هایی که توانایی تحمل حلال­های ملکولی را دارند به میزان قابل توجهی می­توانند واکنش­های غیرهیدرولازی را در مایعات یونی کاتالیز کنند. میزان فعالیت آنزیم­ها در مایعات یونی در حد فعالیت آن­ها در حلال­های آلی و یا حتی بالاتر نیز می­باشد. به علاوه در بسیاری از موارد افزایش پایداری دمایی و عملکردی و افزایش اختصاصیت انانتیو و ریجیو نیز دیده شده است.
مایعات یونی سازگار با آنزیم­ها به طور معمول برهم­کنش قوی با آنزیم نمی­دهند و باعث حل شدن آنزیم نمی­شوند. تاکنون اساس نظری برای پیش­بینی سازگار بودن یا نبودن مایع یونی با آنزیم ایجاد نشده است هرچند با توجه به علاقه زیادی که در این موضوع وجود دارد انتظار می­رود که به زودی یک اساس نظری در این زمینه مطرح گردد.
مایعات یونی قابلیت بالایی در کاربرد به عنوان حلال در واکنش­های بیوترانسفورماسیون مربوط به واکنش­دهنده­های بسیار قطبی مانند پلی­ساکاریدها دارند؛ زیرا چنین واکنش­هایی به دلیل محدودیت­های تعادل واکنش در آب قابل انجام نیستند. چنین جایگزینی یک محیط فرار با محیط غیرفرار مایعات یونی بدون شک ادامه خواهد یافت و به تدریج توسط صنایع شیمیایی پذیرفته خواهد شد و سهم بزرگی در ایجاد کارآیی بالای واکنش­های مختلف خواهد داشت. توسعه مایعات یونی ارزان­تر نیز باعث افزایش استفاده از آن­ها در بیوترانسفورماسیون­های صنعتی خواهد شد. به علاوه باید این موضوع را در نظر داشت که سیستم­های حلالی که بر پایه مایعات یونی هستند قابلیت بالایی در انجام ترانسفورماسیون­های چند کاتالیزوری دارند. برای دست­یابی به این اهداف تلاش­های جدیدی انجام گرفته است.
بدون شک انتظار می­رود که مایعات یونی سبز و زیست سازگار به زودی در دسترس باشند؛ زیرا به کارگیری مایعات یونی در ایجاد صنایع شیمیایی سبزتر، امری کاملا ضروری است. این­گونه به نظر می­رسد که انجام بیوترانسفورماسیون در مایعات یونی بسیار امید بخش است.
[1] Biomass
[2] Lipolytic Enzymes
[3] Biological oxygen demand
[4] Hydrolysis
[5] Carboxylic ester
[6] Biopolymer
[7] Biodiesel
[8] Regioselectivity
[9] Transesterification
[10] Intersterification
[11] Interfacial Space
[12] Rhizomucor miehei
[13] Ionic Liquids
[14] Candida antractica
[15] Dimethyl sulfoxide
[16] Dimethylformamide
[17]Fused salts
[18] Ethylammonium nitrate
[19] Tetramethylsilane
[20] Formamide
[21]Lower alcohols
[22]Hofmeister effects
[23]Kosmotropic
[24] Chaotropic
[25] Candida rugosa Lipase
[26] Methyl Sulfate
[27] Acetate
[28] Dimethylformamide
[29] Dimethyl sulfoxide
[30] Dihydrogen phosphate
[31] Cytochrome C
[32] Hydroxypropyl methyl imidazolium
[33] Hydration-memory
[34] Hysteresis effects
[35]Solvolytic Reactions
[36]Esterification
[37] Alcoholysis
[38] Perhydrolysis


دریافت فایل
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید




اثر مایعات یونی


پایداری فعالیت هیدرولازی


دانلودپایان نامه


word


مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه


انجام پایان نامه،خدمات پروژه/گروه تحقیقاتی پلاسما/اعزام ...

العربية Türk Français English فارسی. ثبت سفارش شخصی اعزام دانشجویی ثبت ...

مقاله روش‌هایی برای پایدار سازی در فعال کردن آنزیم‌ها در ...

تحقیق درباره عوامل موثر بر ... آنزیم‌ها در مایعات یونی دانلود با لینک مستقیم و ...

مقاله روش‌هایی برای پایدار سازی در فعال کردن آنزیم‌ها در ...

تحقیق درباره عوامل موثر بر ... آنزیم‌ها در مایعات یونی دانلود با لینک مستقیم و ...

دانلود فایل های کارشناسی ارشد - مطالب تیر 1395

فعالیت انفجاری و انحراف دپلاریزان در حضور نیفدیپین (مهارکننده کانال­های کلسیمیL-type) و نیکل کلراید (مهارکننده غیر­اختصاصی کانال­های کلسیمی) حذف شد که می­تواند بیانگر نقش جریان­های کلسیمی رو به داخل در تعدیل فعالیت نورونی توسط اکالیپتول باشد.

اثر تیمار ساکارز بر روی پایداری کمپلکس آنتوسیانین ...

هدف از این مطالعه بررسی پایداری ... اثر ساکارز 10% بر پایداری ... یونی و حلال بر ...

مقاله روش‌هایی برای پایدار سازی در فعال کردن آنزیم‌ها در ...

تحقیق درباره عوامل موثر بر ... آنزیم‌ها در مایعات یونی دانلود با لینک مستقیم و ...

دانلود فایل های کارشناسی ارشد - مطالب تیر 1395

فعالیت انفجاری و انحراف دپلاریزان در حضور نیفدیپین (مهارکننده کانال­های کلسیمیL-type) و نیکل کلراید (مهارکننده غیر­اختصاصی کانال­های کلسیمی) حذف شد که می­تواند بیانگر نقش جریان­های کلسیمی رو به داخل در تعدیل فعالیت نورونی توسط اکالیپتول باشد.

انجام پایان نامه،خدمات پروژه/گروه تحقیقاتی پلاسما/اعزام ...

العربية Türk Français English فارسی. ثبت سفارش شخصی اعزام دانشجویی ثبت ...

مشاهده مقاله | نانوذرات اصلاح شده با مایعات یونی و کاربرد آنها

در سال‌های اخیر اصلاح مواد با مایعات یونی از طریق قرار دادن آنها بر روی سطح مواد ...

دانلود فایل های کارشناسی ارشد - نمایش آرشیو ها

... بر الگوی فعالیت ... مایعات یونی بر پایداری و ... بر روی سطوح و اثر ...

اثر تیمار ساکارز بر روی پایداری کمپلکس آنتوسیانین ...

هدف از این مطالعه بررسی پایداری ... اثر ساکارز 10% بر پایداری ... یونی و حلال بر ...

مشاهده مقاله | نانوذرات اصلاح شده با مایعات یونی و کاربرد آنها

در سال‌های اخیر اصلاح مواد با مایعات یونی از طریق قرار دادن آنها بر روی سطح مواد ...

دانلود فایل های کارشناسی ارشد - نمایش آرشیو ها

... بر الگوی فعالیت ... مایعات یونی بر پایداری و ... بر روی سطوح و اثر ...

خرید و دانلود تحقیق چگونگی از بین بردن کژ

تحقیق درباره بروشور

نگاهی به یک فرآیند اجتماع محور

سير تحول پلان معماري و تزئينات در بناهاي اسلامي

مقاله آماده درباره پژوهش آزمایشی‎ با فرمت ورد 16

دانلود پاورپوینت نمادگرایی و بررسی و تاویل چند

بررسی وضعیت سلامت روانی در کارگران خطوط تولیدی

DJ MediaTools V2.8.0 دانلود کامپوننت اسلایدشو و گالری

کامل ترین طرح جامع شهر ساری با تخفیف ویژه

جزوه ریاضی عمومی ۱ دانشگاه صنعتی شریف