CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A lipase do tipo B de Candida antarctica recombinante expressa em Pichia pastoris pela inserÃÃo de um DNA externo (LIPB) foi imobilizada em sÃlica mesoporosa nanoestruturada (SBA-15) pelo mÃtodo da adsorÃÃo (SBA-15-LIPB) e ligaÃÃo covalente (SBA-15-APTES-GA-LIPB e SBA-15-APTES-DVS-LIPB). A influÃncia do tempo de contato enzima-suporte e do pH do meio foram avaliados para a produÃÃo dos biocatalisadores. A estabilidade tÃrmica das enzimas imobilizadas foi avaliada e os resultados mostraram que o SBA-15-APTES-GA-LIPB possui maior estabilidade tÃrmica com um t1/2 = 36,91 min enquanto o derivado SBA-15-APTES-DVS-LIPB teve t1/2= 11,83 min e o SBA-15-LIPB teve t1/2= 8,5 min, a 50 ÂC. No entanto, o SBA-15-LIPB possui maior estabilidade em solventes orgÃnicos do que os biocatalisadores produzidos por ligaÃÃo covalente. Assim, o biocatalisador SBA-15-LIPB (CondiÃÃes otimizadas: 100 % de atividade recuperada em um tempo de contato de 1 hora, pH 7) foi aplicado em uma reaÃÃo modelo de esterificaÃÃo, que à a sÃntese de Ãsteres de cadeia curta, o butirato de metila e etila. Os resultados mostraram que, em condiÃÃes otimizadas de esterificaÃÃo (temperatura: 37 ᵒC, tipo de solvente: hexano para o butirato de metila e iso-octano para a sÃntese do butirato de etila, a concentraÃÃo de substrato: 0,2 M, proporÃÃo molar de substratos de 1: 1, tempo de reaÃÃo: 12 h), as conversÃes foram: 79,25% para a sÃntese de butirato de metila e 86,52% para a sÃntese de butirato de etila. O biocatalisador SBA-15-LIPB exibiu elevada atividade e estabilidade operacional na sÃntese do butirato de metila e butirato de etila, por esterificaÃÃo, depois de cinco e seis ciclos sucessivos de 12 horas cada, respectivamente. Os biocatalisadores SBA-15-APTES-GA-LIPB e SBA-15-APTES-DVS-LIPB foram aplicados em uma reaÃÃo modelo de hidrÃlise, que à a resoluÃÃo cinÃtica do acetato de feniletila. Os dados experimentais mostraram que foram obtidos resultados positivos para ambos os biocatalisadores, mas o biocatalisador SBA-15-APTES-GA-LIPB foi mais eficiente, produzindo excessos enantiomÃricos de 99 %, conversÃo de 50 % e razÃo enantiomÃrica de 1057. / A recombinant
Candida antarctica
lipase B expressed in
Pichia pastoris
by insertion of
an external DNA
(LIPB)
was i
mmobilized in nanostructured mesoporous silicas of
SBA
-
15
type by physical adsorption
(SBA
-
15
-
LIPB) and covalent attachment
(SBA
-
15
-
APTES
-
GA
-
LIPB e SBA
-
15
-
APTES
-
DVS
-
LIPB
)
.
Influence
of contact time enzyme
-
support and
the medium pH were
ev
aluated to the
production of
biocatalyst
s
.
T
he
thermal
stability of
immobilized
enzymes
were evaluated
and the results showed that
the
SBA
-
15
-
APTES
-
GA
-
LIPB
has the best thermal stability with
t
1/2
= 36,91 min
while
the
SBA
-
15
-
APTES
-
DVS
-
LIPB
has
t
1/2
= 11,83 min
and the SB
A
-
15
-
LIPB has
t
1/2
= 8,5
min, a
t
50 ÂC
.
However, the
SBA
-
15
-
LIPB
has high stability in organic solvents than
the biocatalysts produced by covalent attachment.
Therefore, the biocatalyst
SBA
-
15
-
LIPB
(Optimized conditions:
100 % of the recovery activity an 1 hour of contact time,
pH 7)
was applied in a model esterification reaction
in the short chain
esters synthesis,
the methyl and ethyl butyrate. The results showed that in optimized conditions of
esterification (temperatur
e: 37
ᵒ
C, solvent type: hexane for the methyl butyrate and
isooctane for ethyl butyrate synthesis,
substrate concentration: 0,2 mol/L,
molar ratio of
substrates 1:1, time of reaction: 12 h) the conversions were: 79.25 % for the methyl
butyrate synthesis an
d 86.52 % for ethyl butyrate synthesis.
The biocatalyst SBA
-
15
-
LIPB
exhibited high activity and operational stability on the methyl and ethyl butyrate
synthesis by esterification after five and six successive cycles of 12 h each,
respectively.
The biocatalysts
SBA
-
15
-
APTES
-
GA
-
LIPB and
SBA
-
15
-
APTES
-
DVS
-
LIPB
were
applied in a model hydrolysis
reaction in the kinetic resolution
of the phenylethyl
acetate
. The experimental data showed that were obtained positive results for both
biocatalysts, but t
he biocatalyst
SBA
-
15
-
APTES
-
GA
-
LIPB
was more efficient,
producing enantiomeric excess
99 %, conversio
n 50 % and enantiomeric ratio
1057.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10715 |
| Date | 24 February 2016 |
| Creators | Nathalia Saraiva Rios |
| Contributors | Luciana Rocha Barros GonÃalves, Laura Maria Bruno, MoisÃs Bastos Neto |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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