Optimización de la Síntesis Enzimática de Surfactantes a Base de D-Glucosa Utilizando Lipasa Soportada como Biocatalizador
Autores: Spalletta, Alexis; Joly, Nicolas; Martin, Patrick
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización de la Síntesis Enzimática de Surfactantes a Base de D-Glucosa Utilizando Lipasa Soportada como Biocatalizador
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Surfactantes
Enzimas
Procesos biocatalizados
Química verde
Lipasas
éster láurico de D-glucosa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los surfactantes son moléculas anfifílicas con la capacidad de modificar la tensión superficial entre dos superficies. Pueden obtenerse por diversos métodos, siendo el principal el sintético, a partir de sustratos derivados del petróleo. Su uso universal en una amplia gama de campos ha creado un mercado global y, en consecuencia, expectativas ecológicas y económicas para su producción. Los procesos biocatalizados, que involucran enzimas, pueden abordar este objetivo con procesos que cumplen con los principios de la química verde: ahorro de energía, selectividad del producto, monodispersidad y reducción en el uso de disolventes, con ecoeficiencia energética. Por ejemplo, los ésteres de carbohidratos de ácidos grasos son surfactantes de base biológica que pueden ser sintetizados por lipasas. En este trabajo, nos interesamos en la síntesis del éster láurico de D-glucosa, que presenta propiedades interesantes descritas en la literatura, con lipasa, raramente descrita con sustratos de azúcar. Optimizamos la síntesis para diferentes parámetros y medios de reacción. Esta lipasa resultó ser altamente selectiva para 6--lauroil-D-glucopiranosa. Sin embargo, la adición de DMSO (dimetilsulfóxido) como co-disolvente muestra una dualidad, aumentando los rendimientos pero llevando a una pérdida de selectividad. Además, el DMSO genera pasos de purificación y procesamiento más complejos y que requieren más energía. En consecuencia, se propone una alternativa de origen biológico como co-disolvente con 2MeTHF3one (2-metiltetrahidrofurano-3-ona) para reemplazar el DMSO ampliamente descrito en la literatura.
Descripción
Los surfactantes son moléculas anfifílicas con la capacidad de modificar la tensión superficial entre dos superficies. Pueden obtenerse por diversos métodos, siendo el principal el sintético, a partir de sustratos derivados del petróleo. Su uso universal en una amplia gama de campos ha creado un mercado global y, en consecuencia, expectativas ecológicas y económicas para su producción. Los procesos biocatalizados, que involucran enzimas, pueden abordar este objetivo con procesos que cumplen con los principios de la química verde: ahorro de energía, selectividad del producto, monodispersidad y reducción en el uso de disolventes, con ecoeficiencia energética. Por ejemplo, los ésteres de carbohidratos de ácidos grasos son surfactantes de base biológica que pueden ser sintetizados por lipasas. En este trabajo, nos interesamos en la síntesis del éster láurico de D-glucosa, que presenta propiedades interesantes descritas en la literatura, con lipasa, raramente descrita con sustratos de azúcar. Optimizamos la síntesis para diferentes parámetros y medios de reacción. Esta lipasa resultó ser altamente selectiva para 6--lauroil-D-glucopiranosa. Sin embargo, la adición de DMSO (dimetilsulfóxido) como co-disolvente muestra una dualidad, aumentando los rendimientos pero llevando a una pérdida de selectividad. Además, el DMSO genera pasos de purificación y procesamiento más complejos y que requieren más energía. En consecuencia, se propone una alternativa de origen biológico como co-disolvente con 2MeTHF3one (2-metiltetrahidrofurano-3-ona) para reemplazar el DMSO ampliamente descrito en la literatura.