PL245235B1 - Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku - Google Patents
Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku Download PDFInfo
- Publication number
- PL245235B1 PL245235B1 PL442134A PL44213422A PL245235B1 PL 245235 B1 PL245235 B1 PL 245235B1 PL 442134 A PL442134 A PL 442134A PL 44213422 A PL44213422 A PL 44213422A PL 245235 B1 PL245235 B1 PL 245235B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sub
- polar solvent
- temperature
- enzyme
- portions
- Prior art date
Links
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 title claims abstract description 46
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 claims abstract description 12
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 108010031797 Candida antarctica lipase B Proteins 0.000 claims abstract description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical group CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 102100021851 Calbindin Human genes 0.000 abstract description 9
- 101000898082 Homo sapiens Calbindin Proteins 0.000 abstract description 9
- 101001021643 Pseudozyma antarctica Lipase B Proteins 0.000 abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 6
- BCVMAYRUJBXMAP-UHFFFAOYSA-M 1-methyl-3-octylimidazol-1-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical group [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.CCCCCCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 BCVMAYRUJBXMAP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- PAAKYHOZGRVXDW-UHFFFAOYSA-M 1-octylpyridin-1-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical group [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.CCCCCCCC[N+]1=CC=CC=C1 PAAKYHOZGRVXDW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CMHSNYURXVUPJO-UHFFFAOYSA-M 1-methyl-1-octylpyrrolidin-1-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical group [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.CCCCCCCC[N+]1(C)CCCC1 CMHSNYURXVUPJO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- -1 triethoxysilyl group Chemical group 0.000 description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JFMGYULNQJPJCY-UHFFFAOYSA-N 4-(hydroxymethyl)-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound OCC1COC(=O)O1 JFMGYULNQJPJCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101100136092 Drosophila melanogaster peng gene Proteins 0.000 description 1
- 229910017970 MgO-SiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- WYNCDLDEWVNKJX-UHFFFAOYSA-M methyl(trioctyl)azanium;trifluoromethanesulfonate Chemical group [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F.CCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCC)CCCCCCCC WYNCDLDEWVNKJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZUZLIXGTXQBUDC-UHFFFAOYSA-N methyltrioctylammonium Chemical compound CCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZUZLIXGTXQBUDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007065 protein hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku, który polega na tym, że nośnik nieorganiczny miesza się z cieczą jonową posiadającą anion trifluorometanosulfonowy o wzorze ogólnym 1, gdzie R<sub>1</sub> oznacza H lub alkany liniowe C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub>, gdzie n=1-12, a R<sub>2</sub>, R<sub>3</sub>, R<sub>4</sub>, to alkany liniowe C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub>, gdzie n=1-18 przy stosunku masowym cieczy jonowej do nośnika wynoszącym od 1% do 500% w niepolarnym rozpuszczalniku, proces prowadzi się w temperaturze od 0°C do 60°C w czasie od 5 min do 600 min., sączy próżniowo i przepłukuje 1 do 10 porcjami niepolarnego rozpuszczalnika, następnie suszy w temperaturze od 40°C do 60°C, otrzymany materiał wytrząsa się z enzymem CALB (Candida antarctica Lipase B) oraz Aspergillus oryzae w stosunku masowym od 10% do 1000% w polarnym rozpuszczalniku w temperaturze od 20°C do 40°C w czasie od 15 min. do 600 min., po czym materiał ponownie sączy się i przepłukuje 1 do 10 porcjami wody oraz suszy próżniowo pod ciśnieniem od 0,01 mbar do 1,00 mbar w temperaturze od 20°C do 40°C w czasie od 2h do 24h.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku modyfikowanym cieczami jonowymi, mający zastosowanie w biokatalizie enzymatycznej jako wysoce stabilny oraz aktywny katalizator przemian chemicznych.
Dotychczas znane są sposoby immobilizacji enzymu na różnych nośnikach nieorganicznych, organicznych czy polimerowych. W celu poprawy stabilności oraz aktywności enzymu na stałym nośniku niezbędna jest modyfikacja nośnika tak, aby wytworzyć jak największe powinowactwo powierzchni, na której ma być zaadsorbowan y enzym. Modyfikacja jest złożonym procesem, gdyż następuje głównie poprzez wytworzenie wiązań chemicznych pomiędzy nośnikiem a związkiem chemicznym. Znany jest również sposób immobilizacji enzymu na nieorganicznych nośnikach, który jest modyfikowany cieczami jonowymi.
Z literatury niepatentowej znane są sposoby immobilizacji enzymu na modyfikowanym cieczami jonowymi nośniku nieorganicznym, tj. AI2O3 (M. Mori, R.G. Garcia, M.P. Belleville, D. Paolucci-Jeanjean, J. Sanchez, P. Lozano, M. Vaultier, G. Rios, Catal. Today, 2005, 104, 313; F.F. Knill, M. Hechinger, W. Kloeckner, M. Verhuelsdonk, F. Buchbender, H. Giese, T. Melin, Colloids Surf, A: Physiochem. Eng. Aspects, 2009, 345,182; S.H. Barghi, M. Adibi, D. Rashtchian, J. Membr. Sci., 2010, 362, 346; D.D. Iarikov, P. Hacarlioglu, S.T. Oyama, Chem. Eng. J., 2011, 166, 401; O.C. Vangeli, G.E. Romanos, K.G. Beltsios, D. Fokas, C.P. Athanasekou, N.K. Kanellopoulos, J. Membr. Sci., 2010, 365, 366), SiO2 (L.-L. Lou, Y. Dong, K. Yu, S. Jiang, Y. Song, S. Cao, S. Liu, J. Mol. Catal. A: Chem., 2010, 333, 20; H. Zhao, M. Yu, Y. Ding, R. Tan, C. Liu, D. Yin, H. Qiu, D. Yin, Microporous Mesoporous Mater., 2010, 136, 10; Y. Liu, J: Peng, S. Zhai, J. Li, J, Mao, M. Li, H. Qiu, G. Lai, Eur. J. Inorg. Chem., 2006, 2947; H. Wang, B. Wang, C.-L. Liu, W.-S. Dong, Microporous Mesoporous Mater., 2010, 134, 51; S. Sahoo, P. Kumar, F. Lefebvre, S.B. Halligudi, Appl. Catal. A: Gen., 2009, 354, 17). Immobilizację cieczy jonowej prowadzi się za .pomocą wiązania chemicznego poprzez grupę trietoksysililową umieszczoną w kationie cieczy jonowej oraz grupami hydroksylowymi znajdującymi się na powierzchni materiału nieorganicznego.
Ponadto w publikacjach (M. Sobota, M. Schmid, M. Happel, M. Amende, F. Maier, H,-P, Steinruck, N, Paape, P., Wasserscheid, M. Laurin, J.M. Gottfried, J, Libuda, J. Phys. Chem. Phys., 2010, 12, 10610; S. Maruyama, Y. Takeyama, H. Taniguchi H. Fukumoto, M, Itoh, H. Kumigashira, M. Oshima, T. Yamamoto, Y, Matsumoto, A CS Nam, 2010, 4, 5946; W. Zhao, M. Zhu, Y. Mo, M. Bai, Colloids Surf A: Physiochem. Eng. Aspects, 2009, 332, 78; S, Perkin, T. Albrecht, J. Klein, Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 1243) przedstawiono sposób polegający na wykorzystaniu oddziaływania fizycznego- oraz porowatości materiału nieorganicznego, pray ograniczonej Ilość cieczy jonowych zbudowanych z anionów takich jak: trifluorometanosulfonowy, tetrafluoroboranowy, heksafluorofosfoniowy, chlorkowy, dietyiosiarczanowy oraz dicyjanoamidowy, bowiem inne struktury anionów mogą powodować hydrolizę białka. Niedogodnością powyższych rozwiązań stosujących takie modyfikacje jest brak uzyskania wysokiej stabilności a po kilku cyklach reakcyjnych wypłukanie cieczy jonowej wraz z enzymem.
CALB to wysoce aktywny i powszechnie stosowany biokatalizator wielu transformacji chemicznych, np. estryfikacji (T, Tanino, T. Ohno, C. Ogino, H. Fukuda, A. Kondo, J. Biosci. Bioeng, 2009, 108, 369), acylowania (O. Langvik, T. Saloranta, D1Y, Murzin, R. Leino, ChemCatChem, 2015, 24, 4004) czy otrzymywania węglanu glicerolu (Y. Du, J. Gao, W, Kong, L. Zhou, L. Ma, Y, He, Z. Huang, Y. Jiang, ACS Omega, 2018, 3, 6642), Zastosowanie natywnej wersji enzymu, czyli bez osadzania na nośniku, wiąże się najczęściej z niską aktywnością a dodatkowo nie tylko utrudnia proces wydzielenia enzymu z mieszaniny poreakcyjnej ale również uniemożliwia jego ponowne użycie, co przekłada się na ograniczenie stosowania takiej formy enzymu w procesach chemicznych. Aspergillus oryzae znalazł zastosowanie jako biokatalizator w reakcjach utleniania (F. Tieves, S.J.-P. Willot, M.M.C.H, van Schie, M.C.R. Rauch, S.H.H, Younes, W. Zhang, J, Dong, P.G. dc Santos, J.M. Robbins, B. Bommarius, M. Alcalde, A.S. Bommarius, F. Hollmann, Ange w. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 7873), estryfikacji oleju roślinnego (D, Adachi, S. Hama, K. Nakashima, T. Bogaki, C. Ogino, A. Kondo, Bioresource Technology, 2013, 135, 410) czy acetalacji (X.-F. Li, Z. Zhu, G.-L. Zhao, Y.-G. Yu, F.-R. Lai, H. Wu, Appl. Microbiol. Biotechnol., 2012, 93, 143).
Z europejskich opisów patentowych EP1692295B1 i EP2776562B1 oraz opisu DK175 038B1 znany jest sposób immobilizacji enzymów na nośnikach nieorganicznych, skupiający się na modyfikacji chemicznej nośników nieorganicznych.
Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie aktywnego i stabilnego biokataiizatora z zastosowaniem nieorganicznego nośnika i cieczy jonowej, która jest przyłączona do nośnika za pomocą anionu poprzez silne wiązania wodorowe.
Stwierdzono nieoczekiwanie podczas prowadzonych badań, że zastosowanie cieczy jonowej opartej o anion trifluorometanosulfonowy [TfO]- osadzonej na nośnikach nieorganicznych jako matrycy do osadzania enzymów pozwala na znaczne zwiększenie stabilności utworzonego biokataiizatora w wodzie. Dodatkowo biokatalizator charakteryzuje się wysoką aktywnością katalityczną, m.in. w procesie estryfikacji. Wiązania wodorowe wytworzone pomiędzy anionem cieczy jonowej, a nośnikiem są lak silne, że nie zostają zerwane nawet poprzez działanie wody, natomiast duże powinowactwo cieczy jonowej do enzymu umożliwia osadzenie enzymu bez straty jego aktywności.
Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku polega na tym, że nośnik nieorganiczny miesza się z cieczą jonową posiadającą anion trifluorometanosulfonowy o wzorze ogólnym 1, gdzie Ri oznacza H lub alkany liniowe CnH2n+2, gdzie n = 1-12, a R2, R3, R4,to alkany liniowe, CnH2n+2, gdzie n = 1-18 przy stosunku masowym cieczy jonowej do nośnika wynoszącym od 1% do 500% w niepolarnym rozpuszczalniku, proces prowadzi się w temperaturze 0°C do 60°C w czasie 5 min do 600 min, sączy próżniowo i przepłukuje 1 do 10 porcjami niepolarnego rozpuszczalnika, następnie suszy w temperaturze od 40°C do 60°C, otrzymany materiał wytrząsa się z enzymem CALB (Candida antarctica Lipase B) oraz Aspergillus oryzae w stosunku masowym od 10% do 1000% w polarnym rozpuszczalniku w temperaturze 20°C do 40°C w czasie 15 min do .600 min, po czym material ponownie sączy się i przepłukuje 1 do 10 porcjami wody oraz suszy próżniowo pod ciśnieniem od 0,01 mbar do 1,00 mbar w temperaturze 20°C do 40°C w czasie 2h do 24h.
Korzystnie w sposobie immobilizacji enzymów według wynalazku jako nośnik nieorganiczny stosuje się krzemionkę, tlenek tytanu(IV), tlenek cyrkonu(IV), krzemian wapnia, tlenek żelaza oraz ich mieszaniny.
Korzystnie w sposobie immobilizacji enzymów według wynalazku jako niepolarny rozpuszczalnik stosuje się heksan, chlorek metylenu, eter naftowy, dichloroetan, trichloroetan lub tetrachloroetan.
Korzystnie w sposobie immobilizacji enzymów według wynalazku jako polarny rozpuszczalnik stosuje się wodę lub acetonitryl.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość, syntezy heterogenicznego biokatalizatora, który posiada wysoką aktywność i stabilność w środowisku wodnym. Prosty sposób syntezy wykorzystuje wyłącznie oddziaływania fizyczne (wiązania wodorowe pomiędzy nośnikiem a anionem cieczy jonowej).
Przedmiot wynalazku wyjaśniono na poniższych przykładach wykonania.
Przykład 1
Metoda immobilizacji enzymu CALB na krzemionce modyfikowanej triflanem N-metylo-N,N,N-trioktyloamoniowym
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,5 g SiO2, 2,0 g triflanu
N-metylo-N,N,N-trioktyloamoniowego oraz 10 ml chlorku metylenu. Kolbę umieszcza się na mieszadle magnetycznym i miesza się 120 minut w temperaturze pokojowej, po czym materia! sączy się próżniowo i przemywa 3 porcjami 10 ml chlorku metylenu i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 50°C prze 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 3,5 g enzymu CALB oraz 10 ml wody. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 5 porcjami 10 ml wody i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,1 mbara przez 24 godziny otrzymując 0,59 g katalizatora.
Przykład 2
Metoda immobilizacji enzymu CALB na tlenku tytanu modyfikowanym triflanem 1-metylo-3-oktyloimidazoliowym
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,4 g TiO2 1,8 g triflanu 1-metylo-3-oktyloimidazoliowego oraz 10 ml chlorku metylenu. Kolbę umieszcza się na mieszadle magnetycznym i miesza się 120 minut w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się próżniowo i przemywa 3 porcjami 10 ml chlorku metylenu i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 50°C przez 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 3,2 g enzymu CALB oraz 10 ml wody. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym material sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 5 porcjami 10 ml wody i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,1 mbara przez 24 godziny otrzymując 0,61 g katalizatora.
Przykład 3
Metoda immobilizacji enzymu CALB na krzemianie wapniu modyfikowanym triflanem 1 -metylo-3-oktyloimidazoliowym
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,5 g CaSiOs, 4,0 g triflanu 1-metylo-3-oktyloimidazoliowego oraz 10 ml heksanu. Kolbę umieszcza się na mieszadle magnetycznym i miesza się 240 minut w temperaturze 30°C, po czym materiał sączy się próżniowo i przemywa 5 porcjami 10 ml heksanu i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 50°C prze 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 4,0g enzymu CALB oraz 15 ml acetonitrylu. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 5 porcjami 15 ml acetonitrylu i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,1 mbara przez 24 godziny otrzymując 0,58 g katalizatora.
Przykład 4
Metoda immobilizacji enzymu Aspergillus oryzae na tlenku magnezu modyfikowanym triflanem N-oktylopirydyniowym
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,2 g MgO, 2,0 g triflanu N-oktylopirydyniowego oraz 6 ml etery naftowego. Kolbę umieszcza się na mieszadle magnetycznym i miesza się 600 minut w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się próżniowo i przemywa 3 porcjami 10 ml eteru naftowego i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 50°C przez 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 2,5 g enzymu Aspergillus oryzae oraz 10 ml wody. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 7 porcjami 10 ml wody i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,1 mbara przez 16 godzin otrzymując 0,59 g katalizatora.
Przykład 5
Metoda immobilizacji enzymu Aspergillus oryzae na tlenku cyrkonu modyfikowanym triflanem N-metylo-N-oktylopirolidyniowy
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,6 g ZrOs, 3,5 g triflan N-metylo-N-oktylopirolidyniowego oraz 10 ml dichloroetanu. Kolbe umieszcza się na mieszadle magnetycznym i miesza się 60 minut w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się próżniowo i przemywa 8 porcjami 10 ml dichloroetanu i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 60°C prze 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 2,0 g enzymu Aspergillus oryzae oraz 10 ml acetonitrylu. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 5 porcjami 10 ml acetonitrylu i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,01 mbara przez 12 godziny otrzymując 0,60 g katalizatora.
Przykład 6
Metoda immobilizacji enzymu Aspergillus oryzae na krzemionce modyfikowanej tlenkiem magnezu modyfikowanym triflanem N-metylo-N-oktylopirolidyniowy
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,5 g MgO-SiO2, 3,0 g triflan N-melylo-N-oktylopiperydyniowy oraz 10 ml trichloroetanu. Kolbe umieszcza się na miesza dle magnetycznym i miesza się 300 minut w temperaturze 0°C, po czym materiał sączy się próżniowo i przemywa 3 porcjami 10 ml trichloroetanu i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 40°C prze 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 2,5 g enzymu Aspergillus oryzae oraz 10 ml wody. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 5 porcjami 10 ml wody i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,1 mbara przez 24 godziny otrzymując 0,57 g katalizatora.
Przykład 7
Metoda immobilizacji enzymu Aspergillus oryzae na tlenku żelaza modyfikowanym triflanem N-oktylopirydyniowym
Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadza się 0,25 g FesO4, 1,5 g triflan N-oktylopirydyniowy oraz 10 ml tetrachloroetanu. Kolbe umieszcza się na mieszadle magnetycznym i miesza się 180 minut w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się próżniowo i przemywa 4 porcjami 10 ml tetrachloroetanu i suszy na wyparce rotacyjnej w temperaturze 50°C przez 2 godziny. Materiał przenosi się do kolby o pojemności 50 ml dodaje się 2,0 g enzymu Aspergillus oryzae oraz 10 ml wody. Kolbę umieszcza się w wytrząsarce w temperaturze pokojowej, po czym materiał sączy się grawitacyjnie i przepłukuje 5 porcjami 10 ml wody i suszy się na linii Schlenka w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem 0,1 mbara przez 24 godziny otrzymując 0,59 g katalizatora.
Claims (4)
1. Sposób immobilizacji enzymów na, stałym nośniku znamienny tym, że. nośnik nieorganiczny miesza się z cieczą jonową posiadającą anion trifluorometanosulfonowy o wzorze ogólnym 1, gdzie Ri oznacza H lub alkany liniowe CnH2n+2, gdzie n = 1-12, a R2, R3, R4, to alkany liniowe CnH2n+2, gdzie n =1-18 przy stosunku masowym cieczy jonowej do nośnika wynoszącym od 1% do 500% w niepolarnym rozpuszczalniku, proces prowadzi się w temperaturze 0°C do 60°C w czasie 5 min do 600 min, sączy próżniowo i przepłukuje 1 do 10 porcjami niepolarnego rozpuszczalnika, następnie suszy w temperaturze od 40°C do 60°C, otrzymany materiał wytrząsa się z enzymem CALB (Candida antarctica Lipase B) oraz Aspergillus oryzae w stosunku masowym od 10% do 1000% w polarnym rozpuszczalniku w temperaturze 20°C do 40°C w czasie 15 min do 600 min, po czym materia! ponownie sączy się i przepłukuje 1 do 10 porcjami wody oraz suszy próżniowo pod ciśnieniem od 0,01 mbar do 1,00 mbar w temperaturze 20°C do 40°C w czasie 2 h do 24 h.
2. Sposób immobilizacji enzymów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako nośnik nieorganiczny stosuje się krzemionkę, tlenek tytanu(IV), tlenek cyrkonu(IV), krzemian wapnia, tlenek żelaza oraz ich mieszaniny.
3. Sposób immobilizacji enzymów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako niepolarny rozpuszczalnik stosuje się heksan, chlorek metylenu, eter naftowy, dichloroetan, trichloroetan lub tetrachloroetan.
4. Sposób immobilizacji enzymów według zastrz. 1, znamienny tym, że jako polarny rozpuszczalnik stosuje się wodę lub acetonitryl.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442134A PL245235B1 (pl) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442134A PL245235B1 (pl) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442134A1 PL442134A1 (pl) | 2024-02-26 |
| PL245235B1 true PL245235B1 (pl) | 2024-06-03 |
Family
ID=90038713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442134A PL245235B1 (pl) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245235B1 (pl) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056808A2 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-23 | Genencor International, Inc. | Immobilization of biocatalysts by template-directed silicate precipitation |
| EP2776562A1 (en) * | 2011-11-11 | 2014-09-17 | Augustine A. Dinovo | Biodegradable immobilized enzymes and methods of making the same |
-
2022
- 2022-08-25 PL PL442134A patent/PL245235B1/pl unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056808A2 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-23 | Genencor International, Inc. | Immobilization of biocatalysts by template-directed silicate precipitation |
| EP2776562A1 (en) * | 2011-11-11 | 2014-09-17 | Augustine A. Dinovo | Biodegradable immobilized enzymes and methods of making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442134A1 (pl) | 2024-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shylesh et al. | Mesoporous organosilicas with acidic frameworks and basic sites in the pores: An approach to cooperative catalytic reactions | |
| Shen et al. | Facile one-pot synthesis of bimodal mesoporous carbon nitride and its function as a lipase immobilization support | |
| Liu et al. | Efficient conversion of furfuryl alcohol to ethyl levulinate with sulfonic acid-functionalized MIL-101 (Cr) | |
| Szymańska et al. | MsAcT in siliceous monolithic microreactors enables quantitative ester synthesis in water | |
| Heuson et al. | The various levels of integration of chemo-and bio-catalysis towards hybrid catalysis | |
| Yang et al. | Development of Metal/Organo Catalytic Systems for Direct Vinylogous Michael Reactions to Build Chiral γ, γ-Disubstituted Butenolides. | |
| de la Calle et al. | Biobased catalyst in biorefinery processes: Sulphonated hydrothermal carbon for glycerol esterification | |
| Begum et al. | Compartmentalisation of enzymes for cascade reactions through biomimetic layer-by-layer mineralization | |
| CN113637713A (zh) | 一种制备手性2-氯-3,4-二氟苯乙醇的方法 | |
| Lancien et al. | Hybrid conversion of 5‐hydroxymethylfurfural to 5‐aminomethyl‐2‐furancarboxylic acid: toward new bio‐sourced polymers | |
| CN105624128B (zh) | 一种固定化单胺氧化酶及其在合成手性氮杂双环化合物中的应用 | |
| Wu et al. | Lipase immobilized on novel ceramic supporter with Ni activation for efficient cinnamyl acetate synthesis | |
| CN113980926A (zh) | 磁性纳米粒-糖基转移酶-无定型金属有机框架复合催化材料及其制备方法和应用 | |
| He et al. | Enzyme-catalyzed domino reaction: efficient construction of spirocyclic oxindole skeleton using porcine pepsin | |
| Wang et al. | Carbonic anhydrase-embedded ZIF-8 membrane reactor with improved the recycling and stability for efficient CO2 capture | |
| Bîtcan et al. | Enzymatic route for selective glycerol oxidation using covalently immobilized laccases | |
| Tocco et al. | Immobilization of Aspergillus sp. laccase on hierarchical silica MFI zeolite with embedded macropores | |
| PL245235B1 (pl) | Sposób immobilizacji enzymów na stałym nośniku | |
| CN104404023A (zh) | 一种磁性载体固定化脂肪酶的制备及其催化制备生物柴油 | |
| CN105642325A (zh) | 一种负载型钒基催化剂及其制备方法 | |
| JP7170989B2 (ja) | 酵素固定化用担体および固定化酵素 | |
| CN111686809A (zh) | 羰基还原酶/异丙醇脱氢酶共固载催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112387299A (zh) | 一种生物质化学-酶法制备l-呋喃丝氨酸的方法 | |
| Hu et al. | Co-immobilization of PPL and GOx on DUT-5/PVDF hybrid membranes and catalytic activity in the cascade oxidation of glucose and styrene | |
| CN106978451A (zh) | 一种固定化葡萄糖氧化酶制备葡萄糖酸钠的方法 |