Fermentinė fenetiloktanoato sintezė: lipazių atranka ir reakcijų optimizavimas atsako paviršiaus metodologija

Anotacija

Nuolat didėjantis susidomėjimas natūraliais junginiais, naudojamais kvepalų ir maisto pramonėje, lemia vis didėjantį biotechnologinio gamybos proceso populiarumą. Fenetiloktanoatas – kvapusis esteris, aptinkamas spirituotame vyne ir kai kuriuose augaluose, gali būti naudojamas alkoholinių gėrimų ir kvepalų gamyboje. Fenetiloktanoato fermentinė sintezė iki šiol nebuvo detaliai ištirta ir optimizuota, todėl atrinkome tinkamus fermentus bei optimalias reakcijos sąlygas. Iš tirtųjų fenetiloktanoato sintezei atrinkti fermentiniai preparatai Palatase® ir Lipozyme® RM IM bei tirpiklis heksanas. Tirta galimybė sintetinti fenetiloktanoatą iš skirtingų substratų: oktano (kaprilo) rūgšties (esterinimas), trikaprilino (TK) bei kokosų aliejaus (peresterinimas). Po 6 reakcijos valandų pasiektas 75 % konversijos laipsnis naudojant Lipozyme RM IM ir TK substratą heksane; visais atvejais reakcija geriau vyksta heksane. Imobilizuotas preparatas Lipozyme® RM IM peresterinimo reakcijų metu yra žymiai efektyvesnis už Palatase®, o šis pakankamai aktyvus (konversijos laipsnis didesnis nei 60 %) tik vykdant esterinimo reakciją heksane. Taikant atsako paviršiaus metodologiją nustatyta trikaprilino peresterinimo 2-feniletanoliu konversijos priklausomybė nuo reakcijos trukmės, temperatūros, alkoholio bei fermento koncentracijos. Optimaliomis sąlygomis (trikaprilino koncentracija – 0,8 M, temperatūra – 30 °C, reakcijos trukmė – 2 val., fermento koncentracija – 7 %) gauta fenetiloktanoato išeiga – 80 %. Nauja ir originalu, kad, palyginti su literatūroje aptinkamais duomenimis, tokia didelė išeiga pasiekiama per trumpą reakcijos laiką.