Creşterea eficienţei catalitice şi stabilităţii operaţionale şi termice a lipazelor prin imobilizare, folosind metode bazate pe tehnica sol-gel

Abstract

Rezoluţia amestecurilor racemice prin biocataliză cu hidrolaze este una dintre cele mai folosite strategii pentru obţinerea la scară industrială a compușilor optic activi. Majoritatea biotransformărilor sunt efectuate cu preparate comerciale, iar lipazele din Candida antarctica și Pseudomonas fluorescens sunt cele mai enantioselective faţă de alcoolii secundari. Aceștia din urmă sunt de mare importanţă, fiind compuși de pornire des utilizaţi în industria farmaceutică. Majoritatea metodelor convenţionale de sinteză a medicamentelor sunt relativ costisitoare. Este necesară parcurgerea unui mare număr de etape sintetice în urma cărora rezultă amestecuri greu de purificat. Din acest motiv, biocataliza cu lipaze s-a dovedit a fi un procedeu convenabil. În cazul proceselor biocatalitice numărul etapelor este redus considerabil și nu mai sunt necesare purificări ulterioare. Obiectivul principal al acestei teze de doctorat a fost obţinerea unor noi biocatalizatori pentru rezoluţia cinetică a amestecurilor racemice. S-a pus accent pe imobilizarea unor lipaze de origine microbiană folosind tehnici de tip sol-gel, optimizarea metodei de imobilizare, precum şi caracterizarea din punct de vedere morfologic a preparatelor enzimatice obţinute. S-a studiat influenţa sistemului de silani precursori asupra eficienţei catalitice a lipazelor imobilizate. Pentru aceasta s-au studiat atât sisteme binare cât şi ternare de silani precursori, formate din tetrametoxisilan (TMOS) şi derivaţi silanici de tipul RSi(OCH3)3, unde R poate fi o grupare alchil sau aril. De asemenea, s-a studiat influenţa lichidelor ionice folosite ca aditivi şi influenţa suportului în cazul imobilizării prin entrapare în sol-gel combinată cu adsorbţie. S-a realizat caracterizarea din punct de vedere morfologic a lipazelor imobilizate. Activitatea preparatelor enzimatice obţinute a fost testată în reacţiile de acilare enantioselectivă a unor alcooli secundari (de la 2-pentanol la 2- nonanol). De asemenea, s-a studiat stabilitatea termică, posibilitatea de reutilizare a biocatalizatorilor, precum şi stabilitatea în solvenţi organici.