Процедури за получаване на липиди-носители като освобождаващи системи за съставки

Процедури за получаване на липиди-носители като системи за освобождаване на банкови хранителни съставки

Автори:Даниел Тенладо ван Дер Рейден
Директори на дисертации:Карлос Торес Оливарес (реж. Тес.), Гилермо Реглеро Рада (кодиращ. Тес.)
Четене: В автономния университет в Мадрид (Испания) през 2013г
Идиом: Испански
Дипломна квалификация:Tiziana Fornari (председател), Luis Vázquez de Frutos (тайна), Ana Ramírez de Molina (говорител), E. Ibáñez Ezequiel (говорител), Rosa María Blanco Martín (говорител)
Пълният текст не е наличен (Научете повече.)
Обобщение
Синтезът на структуриран липид или липидният транспорт на вещество с биологичен интерес трябва да разчита на различни технологии, които трябва да се извършат. Тези технологии трябва да бъдат индустриално мащабируеми, евтини и чисти, както за околната среда, така и за получаване на краен продукт без примеси.

По време на процеса на синтез е необходимо по всяко време да се знае съставът на пробите, с които се работи, за които групата, в която е работил докторантът, е публикувала методи за анализ [1] и с които работят редовно.

С цел да има нов инструмент за анализ и да направи количественото определяне на пробите по-стабилно, беше извършено разработването на нов метод за газова хроматография. Ставаше въпрос за разделяне на пробата в хроматографа по липидни класове и възможност за количественото им определяне, без да е необходимо да се извършва предварителна подготовка на пробата, за която беше направено директно инжектиране в колоната. За количествено определяне на инжектираните проби като вътрешни стандарти са използвани додекан и хексадекан. Получава се фактор на отговор за всеки от изследваните аналити посредством пет последователни инжекции от чисти стандарти при известни концентрации [2]. Във всички случаи разделителната способност на различните пикове е била по-голяма от 3,5, което показва пълно разделяне на всички изследвани компоненти.

Ензимната биокатализа се доказа като ефективно, селективно и чисто средство както за синтеза, така и за катализа на липид. Използването на ензими в някакъв промишлен етап предполага висока цена на процеса, така че повторната употреба на биокатализатора е от съществено значение. От своя страна, повторната употреба на ензима трябва да се извърши по такъв начин, че полученият продукт да е винаги един и същ, независимо от цикъла на повторната употреба на същата партида биокатализатор. За това е необходимо да се моделира кинетиката на ензимната реакция, като се вземе предвид дезактивирането на ензима като един от ключовите параметри.

След различни тестове, използващи различни ензими при множество условия на реакция, беше решено да се работи с липазата от Pseudomona cepacia (наскоро прекласифицирана като Burkhoderia cepacia) в реакции на алкохолиза, тъй като тя доведе до висока конверсия на триглицериди (90%) в намалени времена и повторната му употреба беше осъществима, тъй като дезактивирането му при реакции на алкохолиза беше много ниско. За да се работи с тази липаза, е разработен метод за имобилизиране, който позволява ензимът да бъде възстановен след всеки реакционен цикъл.

Може да се види как концентрациите на FAEE, присъстващи в реакционната смес, варират по време на 2-ри, 5-ти, 10-и и 15-и цикъл. Концентрацията на FAEE при 6 часа реакция във 2-ри, 5-ти, 10-и и 15-и цикъл е съответно 1104,3, 897,7, 613,9 и 441,8 тМ. Тези резултати показват, че инактивацията на липаза има значителен ефект върху производството на FAEE. Ако деактивирането беше незначително, подобни нива на FAEE щяха да бъдат получени през четирите цикъла на изследване. За да се опише загубата на ензимна активност във времето, в кинетичния модел е включен термин за дезактивиране. За да се подобри качеството на напасването, се използва математически израз, за да се опише ензимното дезактивиране, което разглежда необратим механизъм на дезактивиране, придружен паралелно от необратимо пренареждане на липаза, произвеждаща стабилна активна форма. Стойностите, получени с този модел на деактивиране на ензима, осигуряват добро съответствие на стойностите, получени с експерименталните данни.

Този резултат показва, че най-вероятният механизъм за инактивация на липаза следва два паралелни процеса, водещи до стабилна и активна форма на липаза и неактивна форма. Поради това този модел на дезактивиране беше използван при прогнозиране на реакционните времена за оптимално повторно използване на биокатализатора. Включването на този термин за дезактивиране на ензима даде възможност да се използва концепцията за времето на псевдореакция, което трансформира реакционните времена на всеки цикъл в съответните им нови стойности, т.е. тези, които биха били получени, ако ензимът не беше частично деактивиран.

Концепцията за времето на псевдореакция реагира на инактивирането на липазата и позволява коригиране на кинетичните данни на различните реакции, проведени с една и съща партида липаза, но с различна степен на дезактивиране. Важно приложение на тази концепция беше да може да се предскаже колко дълго реакционната смес трябва да остане в контакт с липазата, за да се постигне определена степен на алкохолиза, в зависимост от степента на дезактивиране на използваната липаза.

Направена е първа прогноза със същата партида липаза, използвана в предишните 15 теста. Тази партида съответства на имобилизирана липаза, която работи в реакции на алкохолиза в продължение на 90 часа. Целта остава да се получи 90% конверсия на TAG, което води до концентрация на FAEE от 933,7 mM, която е определена като цел. Тази концентрация трябваше да бъде постигната, без да се отчита остатъчната активност на използваната липаза. Според предложения модел на дезактивиране, времето на псевдореакция, получено от тази концентрация на FAEE, е t * = 2,772 h. И накрая, използвайки уравнението, получено с кинетичния модел, беше възможно да се предвиди необходимото време, което 16-ият цикъл трябва да продължи, за да се получи моларната концентрация на FAEE, зададена като цел. Това време за реакция се оказа 19.7h. 16-ият цикъл на алкохолиза се провежда експериментално в продължение на 19,7 часа, като се получава FAEE концентрация от 876,0 mM. Този резултат разкрива разумно съвпадение между експерименталното преобразуване и това, предсказано от кинетичния модел.

Като пример за липиден транспорт на вещество от биологичен и промишлен интерес беше проведено изследването на естерификацията на тирозола с олеинова мастна киселина. Това проучване се фокусира върху познаването на ефекта от различните променливи, които са се намесили в процеса. Реакцията се провежда при еквимоларни условия и в реакционна среда без разтворител. Изследвани са ефектите от размера на частиците тирозол, температурата, концентрацията на биокатализатора и намаленото налягане. В допълнение бяха проведени проучвания за повторно използване на биокатализатор, както и антиоксидантна активност чрез теста на ранцимат. Всички тези проучвания са проведени при сравняване на Candida antarctica липаза, имобилизирана в октил-силициеви агломерати, с Candida antarctica липаза, имобилизирана от Novozym (435).