Síntese de ésteres emolientes catalisada por lipase imobilizada em suporte polimérico à base de estireno: Estudo experimental e modelagem matemática

• Main Author: Rangel, Amanda Bahia de Souza
• Other Authors: Freitas, Larissa de
• Format: Other/Unknown Material
• Language: Portuguese
• Published: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP 2023
• Subjects: Copolímero magnetizado; Modelagem matemática; Éster emoliente; Mecanismo Ping-Pong Bi-Bi; Lipase imobilizada; Mathematical modelling; Magnetized copolymer; Immobilized lipase; Emollient ester; Ping-Pong Bi-Bi mechanism; Antarc*; Antarctica
• Online Access: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-11122024-171742/; https://doi.org/10.11606/D.97.2023.tde-11122024-171742

O objetivo do trabalho foi estudar a síntese de ésteres emolientes via esterificação em meio isento de solvente empregando como biocatalisador a lipase B de Candida antarctica (CALB) imobilizada em 3 suportes híbridos magnetizados à base de estireno (STY-DVB-M, STY-EGDMA-M e STY-TEGDMA-M). Os suportes foram sintetizados pela técnica de polimerização em suspensão, e a lipase CALB foi imobilizada a partir do método de adsorção física. Os biocatalisadores apresentaram uma faixa de atividade hidrolítica de 500 - 800 U g-1 a partir da hidrólise do butirato de metila. A influência da razão molar e da temperatura (35 50 ºC) na conversão final das sínteses foi avaliada, visando selecionar o bioprocesso mais vantajoso para o desenvolvimento da modelagem matemática. Inicialmente foi estuda a influência da razão molar entre os reagentes na síntese do oleato de 2-etilhexila, sendo selecionada a proporção estequiométrica como a mais adequada para dar continuidade aos estudos. Posteriormente foi avaliada a influência da temperatura na síntese dos ésteres: oleato de butila, oleato de octila e oleato de 2-etilhexila, empregando os 3 biocatalisadores. As sínteses catalisadas por CALB-STY-DVB-M e CALB-STY-EGDMA-M apresentaram perfis semelhantes em relação a influência da temperatura, atingindo maiores conversões às temperaturas mais elevadas (58 a 68% de conversão). Quando a catálise foi conduzida por CALB-STY-TEGDMA-M, notou-se um decréscimo da conversão à 55 ºC, na síntese do oleato de 2-etilhexila, atingindo um máximo de 30,6 %, provavelmente devido ao caráter mais hidrofílico deste copolímero, o que pode ter causado um enfraquecimento das interações lipase/suporte, gerando perda da termoestabilidade do biocatalisador. A diferença no tamanho da cadeia carbônica e a polaridade do álcool inflenciaram as taxas de esterificação do ácido oleico. Sendo o oleato de butila o mais polar dos ésteres, notou-se que quando este foi empregado como substrato foram obtidas conversões ...