CARNEIRO, E. A. Imobilização de lipase de Candida antarctica tipo B em Toyopearl. 82 f. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-23T11:42:29Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_eacarneiro.pdf: 2149712 bytes, checksum: e4976f34d95b6896d4b1f00f4a9d10dc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T18:13:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_eacarneiro.pdf: 2149712 bytes, checksum: e4976f34d95b6896d4b1f00f4a9d10dc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T18:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_eacarneiro.pdf: 2149712 bytes, checksum: e4976f34d95b6896d4b1f00f4a9d10dc (MD5) Previous issue date: 2007-08-28 / The objective of this work was to study the immobilization of Candida antarctica type B lipase (CalB) by covalent bond using hydrophilic resin named Toyopearl as a support. The influence of activation agents (glycidol, glutaraldehyde and ethylenediamine) in the hydrolytic activity of the biocatalyst was investigated. The enzyme preparations were tested in the hydrolysis of para-nitrophenyl butyrate (PNPB) and in an esterification reaction, butyl butyrate synthesis from butyric acid and butanol. The support was previously characterized by scanning electronic microscopy (SEM), Xray diffraction (DRX) and Fourier transform infra red (FTIR). Superficial area and porosity were evaluated using BET method. Protein concentration and enzymatic activity in the supernatant were determined before and after immobilization process. Best results of hydrolytic activity were obtained using the enzyme immobilized in Toyopearl-Glyoxyl-EDA-Glutaraldehyde (Toyo-GEG), 894.17 ± 43.29 U/g of support, which is 1.56-fold higher than the hydrolytic activity of Novozym 435. The influence of different loadings of protein and the incubation time in the immobilization were also studied. The saturation of support was observed with a load of 40 mg/g of support with 2238.25 ± 27.33 U/g. A decrease in the hydrolytic activity of enzyme preparations was observed for long incubation times. However, thermal stability studies at 60° C, showed that this parameter was important for enzyme stabilization. Thermal stabilization by immobilization was achieved and the immobilized enzyme was more thermal stable than the soluble enzyme. The immobilized lipase prepared at incubation time of 72 hours was 694.59-fold more stable than soluble enzyme and 12.74 -fold than Novozym 435. In organic medium, cycles of synthesis of butyl butyrate was chosen to quantify operational stability. After the seventh cycle, Toyo-GEG retained around 76 % of the initial activity. / O objetivo deste trabalho foi estudar a imobilização da lipase de Candida antarctica tipo B (CalB) através de ligação covalente utilizando a resina hidrofílica Toyopearl como suporte. Avaliaram-se vários protocolos de ativação, utilizando como agentes ativantes: glicidol, glutaraldeído e etilenodiamina (EDA), e seu efeito na atividade hidrolítica do biocatalisador obtido. A atividade hidrolítica dos derivados foi avaliada pela hidrólise do butirato de para-nitrofenila (PNPB) e utilizou-se como reação de esterificação, a síntese do butirato de butila, empregando ácido butírico e butanol como substratos. O suporte foi previamente caracterizado pela obtenção de imagens por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratogramas de raio-X (DRX) e espectros de infravermelho (FTIR). A área superficial e a porosidade do suporte foram avaliadas pelo método BET. Determinaram-se a concentração de proteína e a atividade enzimática do sobrenadante antes e após os processos de imobilização. O melhor resultado de atividade hidrolítica da enzima imobilizada foi de 894,17 ± 43,29 U/g de suporte, utilizando o suporte Toyopearl-Glioxil-EDA-Glutaraldeído (Toyo-GEG). Este valor de atividade foi 1,56 vezes maior que o obtido para o derivado comercial Novozym 435. A influência de diferentes concentrações de proteína foi avaliada e observou-se a saturação do suporte com uma concentração de 40 mg/g e 2238,25 ± 27,33U/g de atividade. A influência dos tempos de incubação na imobilização indicou que longos tempos de imobilização acarretam na diminuição da atividade hidrolítica dos biocatalisadores. Nos estudos de estabilidade térmica a 60° C, conseguiu-se um elevado grau de estabilização para o derivado, com estabilidade térmica superior a da enzima solúvel. Para o derivado obtido com 72 horas de imobilização o fator de estabilização em relação à enzima solúvel e ao derivado comercial, respectivamente, foi de 694,56 e 12,74. Quanto à estabilidade operacional, após o sétimo ciclo de síntese do butirato de butila, o derivado Toyo-GEG reteve em torno de 76 % de sua atividade inicial.

Nesta dissertação estudamos sistemas de spins em redes de baixa dimensionalidade e em temperatura nula, analisando suas transições de fases quânticas. Mais precisamente, estu- damos as propriedades do estado fundamental e as possíveis transições de fase do modelo de Heisenberg quântico antiferromagnético de spin-1/2, com interações entre os primeiros e segundos vizinhos, em diversas redes, e em particular na rede triangular, que é o foco de nosso estudo. Para a obtenção do estado fundamental aproximado, usamos um método variacional em que a rede é particionada num conjunto de plaquetas de sítios. O estado fundamental é escrito como um produto tensorial dos estados das plaquetas. Para a rede triangular, escolhemos um triângulo como uma plaqueta. Quatro fases foram encontra- das: a fase antiferromagnética de Néel, a colinear, a fase de Néel modificada e aquela que denominamos de ligação covalente ressonante. Obtivemos as energias e as magnetizações de subrede em função da razão entre as interações de primeiros e segundos vizinhos. En- tre as fases de Néel e a colinear, podemos observar a fase de ligação covalente ressonante caracterizada como um singleto quanto ao spin de cada plaqueta. / In this thesis we study spin systems in low-dimensional lattices at zero temperature, analyzing their quantum phase transitions. More precisely, we study the properties of the ground state and the possible phase transitions in the antiferromagnetic spin-1/2 quan- tum Heisenberg model with interaction between the first and second neighbors, in several lattices, and in particular in the triangular lattice, which is the focus of our study. To obtain the approximate ground state, we use a variational method in which the lattice is partitioned into a set of plates of sites. The ground state is written as a tensor product of the states of plates. For the triangular lattice, we choose a triangle as a plate. Four phases were found: the antiferromagnetic Néel phase, the collinear, the modified Néel phase and that we call resonating valence bond. We obtained the energy and the magnetization as a function of the ratio of the interactions between the first and second neighbor sites. Between the Néel and collinear phases, we can observe the spin resonating valence bond phase, characterized as a singlet with respect to the spin of each plate.

Nesta dissertação estudamos sistemas de spins em redes de baixa dimensionalidade e em temperatura nula, analisando suas transições de fases quânticas. Mais precisamente, estu- damos as propriedades do estado fundamental e as possíveis transições de fase do modelo de Heisenberg quântico antiferromagnético de spin-1/2, com interações entre os primeiros e segundos vizinhos, em diversas redes, e em particular na rede triangular, que é o foco de nosso estudo. Para a obtenção do estado fundamental aproximado, usamos um método variacional em que a rede é particionada num conjunto de plaquetas de sítios. O estado fundamental é escrito como um produto tensorial dos estados das plaquetas. Para a rede triangular, escolhemos um triângulo como uma plaqueta. Quatro fases foram encontra- das: a fase antiferromagnética de Néel, a colinear, a fase de Néel modificada e aquela que denominamos de ligação covalente ressonante. Obtivemos as energias e as magnetizações de subrede em função da razão entre as interações de primeiros e segundos vizinhos. En- tre as fases de Néel e a colinear, podemos observar a fase de ligação covalente ressonante caracterizada como um singleto quanto ao spin de cada plaqueta. / In this thesis we study spin systems in low-dimensional lattices at zero temperature, analyzing their quantum phase transitions. More precisely, we study the properties of the ground state and the possible phase transitions in the antiferromagnetic spin-1/2 quan- tum Heisenberg model with interaction between the first and second neighbors, in several lattices, and in particular in the triangular lattice, which is the focus of our study. To obtain the approximate ground state, we use a variational method in which the lattice is partitioned into a set of plates of sites. The ground state is written as a tensor product of the states of plates. For the triangular lattice, we choose a triangle as a plate. Four phases were found: the antiferromagnetic Néel phase, the collinear, the modified Néel phase and that we call resonating valence bond. We obtained the energy and the magnetization as a function of the ratio of the interactions between the first and second neighbor sites. Between the Néel and collinear phases, we can observe the spin resonating valence bond phase, characterized as a singlet with respect to the spin of each plate.