Antibiyotik üretiminde kilit unsur olan 6-APA sentezi için katalitik kriyojel kolonlar

Penisilin açilaz (PA) (E.C 3.5.1.11), yarı sentetik antibiyotiklerin üretimi sürecinde penisilin G'den, 6-aminopenisillanikasit (6-APA) üretiminde kullanılan endüstriyel olarak önemli bir enzimdir. PA, dünyada en yaygın kullanılan immobilize enzimdir. Kriyojel kolonlar immobilizasyon verimini artıran yüksek yüzey alanına sahip, özel yapıları nedeniyle gelişmiş kütle transportuna izin veren destek materyalleridir. Bu çalışmada; 6-APA üretiminde mevcut ticari sistemlere alternatif, tekrar tekrar ve yüksek verimle kullanılabilecek PA çapraz bağlanmış katalitik kriyojel kolonlar üretilmiş ve tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu amaçla; öncelikle PA, R. Say ve ark tarafından patenti alınan ANADOLUCA adı verilen, fotosensitif çapraz bağlama yoluyla hidroksietilmetakrilat (HEMA) tabanlı monolitik kriyojel kolon yapısına komonomer olarak sokularak, enzimimsi kriyojel kolon sentezlenmiş ve karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, sentezlenen katalitik kriyojel kolonların sürekli sistemde en uygun çalışma şartları belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise mikrobiyal kaynaklardan saflaştırılan PA, katalitik kriyojel kolon sentezinde kullanılmış ve 6-APA üretim performansları incelenmiştir. Katalitik kriyojel kolonların denge şişme oranı % 583,41 olarak bulunmuştur. Serbest ve PA katalitik kriyojel kolon için optimal pH 7.2 ve optimal sıcaklık 30oC olarak belirlenmiştir. Aynı kriyojel kolonun 16 defa kullanımından sonra başlangıç aktivitesinin yalnızca % 26'sını kaybettiği gözlenmiştir. 150 gün süren depolama (–20 oC de sodyumazid çözeltisi içinde) sonrasında katalitik kriyojeller aktivitelerinin % 80'nini korurken, serbest enzim, başlangıç aktivitesinin ancak % 42'sini koruyabilmiştir. Penicillum chryosogenum'dan saflaştırılan PA çapraz bağlanmış katalitik kriyojeller ile optimal şartlar altında 60 dak sürede 31,85 µg 6-APA üretimi gerçekleştirilmiştir.