Enantiyomerik saflıkta 1-fenil-1-propanolün transesteleşme tepkimesiyle biyoreaktörde kinetik rezolüsyonu
Kinetic resolution of enantiomerically pure 1-phenyl-1-propanol by transesterification in a bioreactor
- Tez No: 213746
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE BAYRAKTAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kiral, rezolüsyon, enantiyoseçimlilik, transesterleşme, 1-fenil-1- propanol, dolgulu yatak biyoreaktör, Chiral, resolution, enantioselectivity, 1-phenyl-1-propanol, transesterification, bioreactor, packed bed reactor
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu çalışmada, 1-fenil-1-propanolün dolgulu yatak biyoreaktörde enantiyomerik saflıkta üretimi incelenmiştir. İlaç etken maddesi olarak kullanılan 1-fenil-1-propanol, rasemik karışımından Novozym 435 biyokatalizörlüğünde transesterleşme tepkimesiyle elde edilmiştir. Rasemik 1-fenil1-propanolün lipaz katalizli transesterleşme tepkimesinin, çift substratlı Ping Pong Bi Bi kinetik modeline uyduğu belirlenmiş ve bu modeldeki kinetik sabitler bilgisayar programı ile bulunmuştur. 1-fenil 1-propanolün üretimine kolonda kalma süresinin, L/D oranının, moleküler elek/enzim oranının etkileri araştırılmıştır. Enzimin kullanılabilirliliğinin tepkime süresiyle değişimi (12, 24, 48, 72, 96, 120 saat) tespit edilmiştir. Rasemik 1-fenil1-propanolün lipaz katalizli transesterleşme tepkimesinin kinetik modelinde yer alan kinetik sabitler; m gözA K , 113 mM, m gözB K , 300mM, Vm,göz 18.9 mmol/Ldk olarak bulunmuştur. L/D oranı 5 olan kolonda kalma süresinin etkisi incelenmiş, %60 dönüşümde, ee(s)>%99 ve 15,8 E değerlerine kalma süresinin 1.85 dk olduğu durumda ulaşılmıştır. Moleküler elek/enzim oranının (1/2, 1/1, 3/2, 2/1) etkisi araştırıldığında en iyi sonuçlara % 63 dönüşümde % 96 ee(s), 13.2 E ile moleküler elek/enzim oranı 1/2 iken ulaşılmıştır. Yüksek kalma sürelerinde düşük enzim miktarlarında çalışıldığında, kalma süresinin 4 ve 5,5 dk olduğu durumlarda sırasıyla %61 dönüşüm ee(s)>%99 22,2 E ve %60 dönüşüm ee(s)>%99 24 E değerleri elde edilmiştir. L/D oranı farklı (5, 10, 15) 3 kolonda 3 farklı kalma süresinde (2.6, 1.2, 0.70 dk) çalışılmıştır. Her zaman yüksek enantiyomerik aşırılık değerlerine ( ee(s)>%99) ulaşılmıştır. L/D oranı 15/1 olan kolonda %57 dönüşümle ee(s)>%99 34 E değerlerin kalma süresi 1.2 dk iken ulaşılmıştır. Enzimin kullanım süresinin incelendiği çalışmalarda, enzim uzun sürelerde tepkime ortamında bekletilmiş (12, 24, 48, 72, 96, 120 saat) ve deneyler sürekli sistemde gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonunda 72 saate kadar lipaz aktivitesi belli ölçüde azalırken, enantiyomerik aşırılık ve dönüşümde önemli değişiklikler gözlenmemiştir. Ancak 96. saatten sonra enzimin hem aktivitesi hem de enantiyoseçimliliği önemli ölçüde azalmıştır. 2007, 100 Sayfa
Özet (Çeviri)
In this study, the production of enantiomerically pure 1-phenyl-1-propanol was performed in a packed-bed bioreactor. 1-phenyl-1-propanol which has been used as cancer and stimulating drugs was produced using Novozym 435 with transesterification reaction. Kinetic resolution of transesterification reaction of 1-phenyl-1-propanol by enzyme fitted a Ping Pong Bi Bi mechanism. The kinetic parameters were obtained by a computer program. The effects of residence time (?), L/D ratio, molecular sieve/ enzyme weight ratio on production of 1-phenyl-1-propanol were investigated. The changes in the enzyme activity and enantioselectivity with reaction time (12, 24, 48, 72, 96, 120 h) were determined. The kinetic constants for the lipase-catalyzed transesterification of 1-phenyl-1-propanol were found to be m appA K , =113 mM, m appB K , = 300mM, Vm,app=18.9 mmol/Ldk. The effects of ? in the bioreactor (L/D ratio 5) were investigated and the values of ee(s) (enantiomeric excess)>%99 and E=15 (enantiomeric ratio) were obtained at the residence time1.85 min, respectively. The experiments were also performed to determine the effect of molecular sieves/enzyme ratio (1/1, 1/2, 2/1, 3/2) and maximum ee and E value were obtained at the high ? and low enzyme amount as >%99 of ee(s), 22.2 of E for 4 min of ? and >%99 of ee(s), 24 of E for 5.5 min of ?. It was studied at different L/D ratio (5, 10, 15) and different ? (2.6, 1.2, 0.7 min), the ee(s) was obtained as >% 99 in all experiments. E value was 34 for 1.2 min of ? in L/D ratio 15 bioreactor. In order to investigate the enzyme using time, enzyme was added into the reaction media for different times (12, 24, 48, 72, 96, 120 h) and experiments was performed using these enzyme in the continuous system. Lipase activity decreased but enantioselectivity did not almost change until 72 h. But after 72 h, lipase activity and enantioselectivity decreased. 2007, 100 pages
Benzer Tezler
- Lipaz enzimi biyokatalizörlüğünde enantiyomerik saflıkta 1-fenil-1-propanolün transesterleşme tepkimesiyle kinetik rezolüsyonu
Kinetic resolution of enantiomerically pure 1-phenyl-1-propanol by transesterification with lipase biocatalyzed
NİHAL İŞBAKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE BAYRAKTAR
- Lipaz enzimi biyokatalizörlüğünde kinetik rezolüsyon ile enantiyomerik saflıkta 1-fenil-1-propanolün üretimi
Production of enantiomerically pure 1-phenyl-1-propanol with lipase biocatalyzed kinetic resolution
ASLI SOYER
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyoteknolojiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. EMİNE BAYRAKTAR
- Enantiyomerik saflıkta 1-fenil?1-propanolün lipaz katalizörlüğünde esterleşme tepkimesi ile kinetik rezolüsyonu
Kinetic resolution of enantıomericaly pure 1-phenyl-1-propanol by lipase catalyzed esterification
AYŞE PINAR AKLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyokimyaAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE BAYRAKTAR
- Rasemik 1-fenil 1-propanolün lipaz katalizörlüğünde enantiyoseçimli esterleşme tepkimesiyle kinetik rezolüsyonu
Kinetic resolution of racemic 1-phenyl 1-propanol by enantioselective esterification with lipase catalyzed
FATMA KARADENİZ
- Studies on utilization of new fluorescent compounds in chiral discrimination
Yeni floresan bileşiklerin kiral tanımada kullanılması üzerine çalışmalar
DUYGU TAN
Doktora
İngilizce
2020
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKIN AKDAĞ
PROF. DR. ÖZDEMİR DOĞAN