Síntese e caracterização de partículas poliméricas à base de estireno com propriedades magnéticas para utilização como matriz de imobilização de enzimas (2019)
- Authors:
- Autor USP: ROSA, CINTIA MARIA RODRIGUES - EEL
- Unidade: EEL
- Sigla do Departamento: DEQUI
- Subjects: IMOBILIZAÇÃO; LIPASE
- Keywords: Biocatalisador; Biocatalyst; Imobilização de lipase; Lipase immobilization; Magnetic particles; Partículas Magnéticas; Polimerização em suspensão; Styrene based support; Suporte polimérico à base de estireno; Suspension polymerization
- Language: Português
- Abstract: O presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar partículas poliméricas à base de estireno magnetizadas por co-precipitação de íons Fe2+ e Fe3+ em meio básico, para serem utilizadas como suporte de imobilização de enzimas. A síntese de 4 copolímeros magnéticos (STY-DVB-M, STY-EGDMA-M, STY-TEGDMA-M e STY-TMPTA-M) obtida por polimerização em suspensão empregando azobisisobutironitrila (AIBN) como iniciador foi estudada com o auxílio da metodologia estatística de arranjo ortogonal completo (L9 - Taguchi). Os fatores analisados foram: proporção monômero/ solvente; % de reticulante na massa total de monômero; proporção do solvente com alta afinidade/ solvente com baixa afinidade na mistura (toluol/heptano) e % de magnetita na massa total de monômero, sendo avaliados em 3 níveis. Como variáveis respostas foram estabelecidas: o rendimento total de polimerização e o rendimento em partículas úteis (com partículas entre 80-24 mesh). A partir da análise estatística foi possível determinar a condição de melhor ajuste para o processo de polimerização, visando o rendimento total das partículas, sendo o nível máximo para os 4 fatores estudados. Para o rendimento das partículas úteis, os ajustes indicados variaram para cada tipo de copolímero. Novos ensaios foram realizados visando confirmar os apontamentos estatísticos. A síntese dos diferentes copolímeros, empregando as melhores condições experimentais para máxima obtenção em partículas úteis, também foi realizadaempregando peróxido de benzoíla como agente iniciador. Os copolímeros magnetizados obtidos foram caracterizados a partir de análises de EDX, FT-IR, Raman, ICP-OES, DRX, Histerese, DSC, TGA, Ângulo de contato, Densidade, MEV, MOC, BET e Grau de intumescimento. Por meio das análises de MEV, MOC e BET, foi possível perceber a influência dos agentes iniciadores nas características dos copolímeros, sendo observada diferenças nas morfologias e rugosidades das partículas. Já nas análises de FT-IR, DSC, TGA, Densidade, BET, Ângulo de contato e Grau de intumescimento foi possível observar a influência dos diferentes agentes reticulantes, sendo constatadas diferentes temperaturas de decomposição térmica, densidades, áreas superficiais e porcentagem de absorção do solvente heptano. A inserção da magnetita nas matrizes poliméricas foi comprovada pelas análises de EDX, ICP-OES, Histerese e Raman, apresentando saturação de magnetização entre 4 e 7 emu.g-1 e limite de incorporação da magnetita em torno de 35 a 40% de todo Fe2O3 fornecido durante a polimerização.Visando determinar a adequação das matrizes poliméricas sintetizadas para imobilização de enzimas, a lipase B de Candida antarctica foi imobilizada por adsorção física nos diferentes copolímeros, sendo quantificada suas atividades hidrolíticas e sintéticas. A estabilidade dos biocatalisadores que apresentaram melhor desempenho catalítico (obtidos pelos suportes de STY-EGDMA-M e STY-TEGDMA-M) foi avaliada, sendo constatadasatividades residuais superiores a 97% após incubação por 4 h a 50°C, e tempo de meia-vida de 21,6 h para a lipase imobilizada em STY-EGDMA-M, que apresentou um valor de Kd 14 vezes superior ao obtido pela sua forma livre, comprovando que o processo de imobilização forneceu maior estabilidade térmica à enzima. O trabalho experimental desenvolvido permitiu a obtenção de diferentes matrizes sólidas adequadas para utilização como suportes de imobilização de lipases, ampliando a gama desses materiais e contribuindo para a viabilidade da substituição de catalisadores químicos convencionais por biocatalisadores, empregando a tecnologia limpa
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.10.2019
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ABNT
ROSA, Cintia Maria Rodrigues. Síntese e caracterização de partículas poliméricas à base de estireno com propriedades magnéticas para utilização como matriz de imobilização de enzimas. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Lorena, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-29012020-161444/. Acesso em: 06 jun. 2024. -
APA
Rosa, C. M. R. (2019). Síntese e caracterização de partículas poliméricas à base de estireno com propriedades magnéticas para utilização como matriz de imobilização de enzimas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Lorena. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-29012020-161444/ -
NLM
Rosa CMR. Síntese e caracterização de partículas poliméricas à base de estireno com propriedades magnéticas para utilização como matriz de imobilização de enzimas [Internet]. 2019 ;[citado 2024 jun. 06 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-29012020-161444/ -
Vancouver
Rosa CMR. Síntese e caracterização de partículas poliméricas à base de estireno com propriedades magnéticas para utilização como matriz de imobilização de enzimas [Internet]. 2019 ;[citado 2024 jun. 06 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-29012020-161444/ - Síntese e caracterização do poli(estireno-co-triacrilato de trimetilolpropano) magnetizado para utilização como suporte de imobilização de enzimas
- Kinetic study of isopropyl palmitate synthesis catalyzed by lipases immobilized on a magnetic copolymer support
- Kinetic study of isopropyl palmitate synthesis catalyzed by lipases immobilized on a magnetic copolymer support
- Synthesis of isopropyl palmitate by lipase immobilized on magnetized polymer matrix
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