Promotie mw. J. Ćirić: Improved characterization techniques for branched polysaccharides

Promotie: mw. J. Ćirić

Proefschrift: Improved characterization techniques for branched polysaccharides

Promotor: prof.dr. K.U. Loos

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Samenhang structuur en eigenschappen van natuurlijk polymeren onderzocht

Polymeren zijn moleculen die bestaan uit herhalende eenheden, de monomeren. Ze zijn vooral bekend als kunststoffen, maar er zijn ook natuurlijke polymeren, zoals zetmeel (amylose en amylopectine) en glycogeen. Jelena Ćirić onderzocht de samenhang tussen de structuur en de fysische eigenschappen van een aantal natuurlijk polymeren.

Hoewel deze polymeren een eenvoudige structuur hebben, zijn ze qua eigenschappen moeilijk te karakteriseren. Een kleine verandering in de structuur kan namelijk veel invloed hebben. Een amylose-molecuul bestaat bijvoorbeeld uit glucose-eenheden, die zijn via α-(1,4) bindingen verbonden. Ze vormen een lange lineaire keten, die onoplosbaar in water is. Amylopectine daarentegen is een lange amylose-keten waaraan kortere zijketens (takken) met α-(1,6) bindingen verbonden zijn. Het is oplosbaar in water.

Om de relatie tussen moleculaire structuur en fysische eigenschappen beter te begrijpen, begon Ćirić haar onderzoek met het synthetiseren van dergelijke polysachariden met behulp van biochemische methoden. ‘Dit soort polymeren synthetiseren via de traditionele organische chemie is moeilijk en tijdrovend’, zegt ze. ‘Maar als we natuur kopiëren en enzymen gebruiken als katalysatoren is de reactie zeer eenvoudig.’ Enzymen katalyseren specifieke reacties, zoals de vorming van α-(1,4) of α-(1,6) bindingen voor amylose- en amylopectine-analogen.

Ćirić concentreerde zich vervolgens op de nauwkeurige karakterisatie van de gevormde polymeren met verschillende technieken. De verkregen informatie kan gebruikt worden voor het ontrafelen van de delen van de synthese-mechanismen.

Het onderzoek werd uitgevoerd aan het Zernike Institute for Advanced Materials en gefinancierd door het Dutch Polymer Institute en NWO.