Обратные микроэмульсии вода/АОТ/изопропилмиристат как среды для биокаталитических реакций
Н.В. Саутина, Д.О. Сагдеев, О.И. Гнездилов, Ю.Г. Галяметдинов
Коллоидный журнал. 2026. Т. 88. № 5. С. 673–690.
DOI: 10.31857/S0023291226050076
Аннотация
В настоящей работе рассмотрена возможность управления биокаталитическими реакциями в самоорганизующихся системах с использованием в качестве катализатора белка – цитохрома С. Известно, что он может ускорять биологические процессы, являясь катализатором клеточного дыхания. Микроэмульсии на основе бис(2-этилгексил) сульфосукцината натрия (АОТ) представляют значительный интерес как наноразмерные транспортные и реакционные системы в биокатализе, поскольку они способны стабилизировать ферменты, сохраняя их функциональную активность. В данной работе получены трехкомпонентные системы вода/АОТ/изопропилмиристат различного состава и степени гидратации, которые имеют структуру обратных микроэмульсий с размером капель от 4.2 до 8.7 нм, а также жидких кристаллов. Исследованы структурно-фазовые трансформации в изучаемых системах при увеличении концентрации АОТ от микроэмульсий до жидкокристаллической мезофазы. Установлено, что при введении цитохрома С в микроэмульсии он хорошо солюбилизируется, при этом происходит некоторое уменьшение их размера и более узкое распределение капель в системе. Результаты УФ-спектроскопии и люминесценции показали наличие адсорбционного взаимодействия между белком и полярными группами АОТ. Применимость полученных систем для биокатализа исследована на примере реакции окисления гваякола перекисью водорода в присутствии цитохрома С. Для контролируемого увеличения выхода продукта в каталитической реакции в микроэмульсии были добавлены гидрофильные квантовые точки Cd0.9Mn0.1S/ZnS, стабилизированные меркаптопропионовой кислотой. Установлено, что выход тетрагваякола, который получается в результате реакции, увеличивается прямо пропорционально концентрации введенных квантовых точек. Таким образом, применяя микроэмульсии как среды для проведения реакций, мы можем ускорять либо замедлять каталитические процессы.