Alta estabilidad térmica de compuestos de enzima-MOF a 180 degreesC
Autores: Cui, Shitong; Ge, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Alta estabilidad térmica de compuestos de enzima-MOF a 180 degreesC
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Enzima
MOFs
Estabilidad
Térmica
Encapsulación
Industrial
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La encapsulación de enzimas en un andamiaje diseñado tiene un gran potencial en la catálisis enzimática industrial, lo que puede mejorar la estabilidad de las enzimas y, por lo tanto, ampliar sus aplicaciones. Los marcos organometálicos (MOFs) están surgiendo como candidatos prometedores para la encapsulación de enzimas debido a su estructura de poros precisa, facilidad de síntesis y buena biocompatibilidad. A pesar de que las enzimas encapsuladas en MOFs pueden obtener una estabilidad mejorada, ha habido poca discusión sobre la estabilidad térmica de los compuestos de enzima-MOF en estado sólido a temperaturas extremadamente altas. En este trabajo, fabricamos los compuestos de enzima-MOF, CALB-ZIF-8, a través de un método de coprecipitación conveniente en solución acuosa, que mostró una buena estabilidad térmica a 180 grados C. Se encontró que la actividad de CALB encapsulada en ZIF-8 retuvo casi el ~80% después de calentar durante 10 minutos a 180 grados C. Se aplicó un método de elementos finitos para investigar el proceso de transferencia de calor dentro de un modelo de ZIF-8, indicando que el aire lleno en las cavidades de ZIF-8 desempeñó un papel significativo en la inhibición de la transferencia de calor y esto puede ser una razón importante para la destacada estabilidad térmica de CALB-ZIF-8 a 180 grados C, lo que abre un nuevo camino para ampliar la aplicación industrial de los compuestos de enzima-MOF.
Descripción
La encapsulación de enzimas en un andamiaje diseñado tiene un gran potencial en la catálisis enzimática industrial, lo que puede mejorar la estabilidad de las enzimas y, por lo tanto, ampliar sus aplicaciones. Los marcos organometálicos (MOFs) están surgiendo como candidatos prometedores para la encapsulación de enzimas debido a su estructura de poros precisa, facilidad de síntesis y buena biocompatibilidad. A pesar de que las enzimas encapsuladas en MOFs pueden obtener una estabilidad mejorada, ha habido poca discusión sobre la estabilidad térmica de los compuestos de enzima-MOF en estado sólido a temperaturas extremadamente altas. En este trabajo, fabricamos los compuestos de enzima-MOF, CALB-ZIF-8, a través de un método de coprecipitación conveniente en solución acuosa, que mostró una buena estabilidad térmica a 180 grados C. Se encontró que la actividad de CALB encapsulada en ZIF-8 retuvo casi el ~80% después de calentar durante 10 minutos a 180 grados C. Se aplicó un método de elementos finitos para investigar el proceso de transferencia de calor dentro de un modelo de ZIF-8, indicando que el aire lleno en las cavidades de ZIF-8 desempeñó un papel significativo en la inhibición de la transferencia de calor y esto puede ser una razón importante para la destacada estabilidad térmica de CALB-ZIF-8 a 180 grados C, lo que abre un nuevo camino para ampliar la aplicación industrial de los compuestos de enzima-MOF.