Síntese de nano-suportes poliméricos heterofuncionais para a imobilização da Lipase B de Candida antarctica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Everton, Stefanni de Sousa
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia
UFRJ
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/27074
Resumo: Heterofunctional nano-supports have emerged in the enzyme immobilization scenario due to the minimization of problems such as diffusion difficulties and low specific area. In addition, these materials are promising due to their ability to specifically interact with the surface of lipases. Therefore, this study aimed to synthesize heterofunctional nano-supports using the monomers methyl methacrylate (MMA), divinylbenzene (DVB), and the functional monomer glycidyl methacrylate (GMA), to develop promising support for use in enzyme immobilizations. In addition, it was sought to find the best support/enzyme ratio as a function of the degree of hydrophobicity and surface functionality. Based on the results of this study, PMMA, P(MMA-co-DVB) and P(MMMA-co-DVB-co-GMA) nano-supports were synthesized with 25 % and 50 % of GMA, thus varying the concentration of the epoxide group belonging to GMA. Finally, the nano-supports produced had their performances evaluated in hydrolysis and esterification reaction, after immobilization of the enzyme lipase from Candida antarctica type B (CAL B). As a result, it was observed that the nanobiocatalysts containing the epoxide group showed better performances, presenting high specific areas, pronounced pore volumes and diameters, and hydrophilic nature. Furthermore, no direct relationship was observed between the degree of hydrophobicity and the activity of the biocatalysts. Thus, it was found that the epoxide group provided a better performance of the biocatalysts by increasing the enzyme loading capacity and the interaction of this group with CAL B lipase.
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Therefore, this study aimed to synthesize heterofunctional nano-supports using the monomers methyl methacrylate (MMA), divinylbenzene (DVB), and the functional monomer glycidyl methacrylate (GMA), to develop promising support for use in enzyme immobilizations. In addition, it was sought to find the best support/enzyme ratio as a function of the degree of hydrophobicity and surface functionality. Based on the results of this study, PMMA, P(MMA-co-DVB) and P(MMMA-co-DVB-co-GMA) nano-supports were synthesized with 25 % and 50 % of GMA, thus varying the concentration of the epoxide group belonging to GMA. Finally, the nano-supports produced had their performances evaluated in hydrolysis and esterification reaction, after immobilization of the enzyme lipase from Candida antarctica type B (CAL B). As a result, it was observed that the nanobiocatalysts containing the epoxide group showed better performances, presenting high specific areas, pronounced pore volumes and diameters, and hydrophilic nature. Furthermore, no direct relationship was observed between the degree of hydrophobicity and the activity of the biocatalysts. Thus, it was found that the epoxide group provided a better performance of the biocatalysts by increasing the enzyme loading capacity and the interaction of this group with CAL B lipase.Nano-suportes heterofuncionais tem despontado no cenário de imobilização enzimática devido à minimização de problemas como dificuldades difusionais e baixa área específica. Além disso, esses materiais se mostram promissores, em virtude da sua capacidade de interação específica com a superfície das lipases. Diante disso, o estudo teve o objetivo de sintetizar nano-suportes heterofuncionais utilizando os monômeros metacrilato de metila (MMA), divinilbenzeno (DVB) e o monômero funcional metacrilato de glicidila (GMA), a fim de desenvolver um suporte promissor para uso em imobilizações enzimáticas. Além disso, buscou-se encontrar a melhor relação suporte/enzima como função do grau de hidrofobicidade e funcionalidade da superfície. Com base nos resultados desse estudo foram sintetizados os nano-suportes de PMMA, P(MMA-co-DVB) e P(MMMA-co-DVB-co-GMA) com 25 % e 50 % de GMA, variando-se, portanto, a concentração do grupamento epóxido pertencente ao GMA. Finalmente, os nano-suportes produzidos tiveram os desempenhos avaliados em ensaios de hidrólise e esterificação, após a imobilização da enzima lipase de Candida antarctica do tipo B (CAL B). Como resultado, foi observado que os nanobiocatalisadores que continham o grupamento epóxi do apresentaram melhores desempenhos, sendo esses suportes caracterizados pelas altas áreas específicas, pronunciados volumes e diâmetros de poros e natureza hidrofílica. Além disso, não foi observada uma relação direta entre o grau de hidrofobicidade e a atividade dos biocatalisadores. Assim, foi possível constatar que o grupamento epóxido proporcionou um melhor desempenho dos biocatalisadores por aumentar a capacidade de carga enzimática e da interação desse grupamento com a lipase CAL B.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia da NanotecnologiaUFRJPinto, José Carlos Costa da Silvahttp://lattes.cnpq.br/6479420970768737http://lattes.cnpq.br/0423143536357846Schmal, Martinhttp://lattes.cnpq.br/4707025505903896Cipolatti, Eliane Pereirahttp://lattes.cnpq.br/5163727467004626Pacheco, Henrique Poltronierihttp://lattes.cnpq.br/4033822172384070Ferreira, Luciana Spinellihttp://lattes.cnpq.br/3300530558157881Everton, Stefanni de Sousa2025-09-15T14:21:24Z2025-09-17T03:00:11Z2021-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEVERTON, Stefanni de Sousa. Síntese de nano-suportes poliméricos heterofuncionais para a imobilização da Lipase B de Candida antarctica. 2021. 114 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://hdl.handle.net/11422/27074porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2025-09-17T03:00:11Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/27074Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2025-09-17T03:00:11Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
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