Ionos folyadékokban lejátszódó enzimatikus észterezési reakciók vizsgálata integrált rendszerben
Title in English
Study of enzymatic esterification reactions in ionic liquid media in integrated system
Panel
Chemistry 2
Department or equivalent
Research Group on Bioengineering, Membrane Technology and Energetics (University of Pannonia)
Participants
Gubicza, László
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
10.300
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Nem konvencionális közegként ionos folyadékokat (zöld oldószereket) alkalmazva vizsgáltunk két enzimkatalitikus reakciót (rövid szénatomszámú alkoholok és savak észterezése valamint a 2-klór-propionsav enantioszelektív észterezése). Megállapítottuk, hogy az ionos folyadék alkalmas megválasztásával növelhető az alkalmazott lipáz enzimek aktivitása, enantioszektivitása és fokozható termikus stabilitása a korábban alkalmazott szerves oldószerekhez képest. A reakciótermékek eltávolítása után az alkalmazott lipáz enzimek az ionos folyadékban visszamaradtak és minimális aktivitás veszteséggel újra felhasználhatók voltak. Az enzimek tulajdonságait legerősebben befolyásoló paraméter a reakcióelegy víztartalma volt. Mivel az észterezési reakció során víz keletkezik, a bioreaktorhoz kapcsolt pervaporációs berendezéssel megoldottuk a reakcióelegy víztartalmának állandó értéken tartását. Az irodalomban elsőként ismertettük az így kialakított integrált rendszert, annak működési paramétereit, az enzimek tulajdonságaira gyakorolt kedvező hatását és a továbblépés lehetséges irányait.
Results in English
Ionic liquids (green solvents) – as non-conventional media – were applied for investigation of two enzyme catalytic reactions: esterification of short chain alcohols and acids, and enantioselective esterification of 2-chloro-propionic acid. It was found that activity, enantioselectivity and thermo-stability of lipase enzymes could be enhanced – compared to the organic solvents used earlier – by using carefully selected, suitable ionic liquids. Having removed the reaction products, lipase enzymes remained in the ionic liquid and could be reused with a minimal activity lost. The water content of the reaction mixture had the strongest effect on the behaviour of the enzymes. Since water is produced during the esterification reaction, a pervaporation cell was connected to the bioreactor and water content of the reaction mixture was managed to maintain at a constant level. The integrated system constructed was presented as a new, original result in a paper, moreover the operational parameters, the favourable effects on the enzymes and the potential future trends were published, as well.
Gubicza L; Nemestóthy N; Fráter T; Bélafi-Bakó K: Enzymatic esterification in ionic liquids integrated with pervaporation for water removal, Green Chem 5: 236-239, 2003
Gubicza L; Nemestóthy N; Bélafi-Bakó K: Enzymatic esterification in ionic lquids integrated with pervaporation for water removal, Book of Abstracts, Green Solvents for Catalysis, Bruchsal, Germany, p. 7, 2002
Bélafi-Bakó K; Dörmő N; Ulbert O; Gubicza L: Application of pervaporation for removal of water produced during enzymatic esterification in ionic liquids, Desalination 149: 267-268, 2002
Bélafiné Bakó K: Biokonverziók és membrános műveletek integrálása, MTA VEAB Tudományos Közleményei, 2003
Fráter T; Bélafiné Bakó K; Gubicza L: Enzimkatalitikus észterezés ionos folyadékokban, Műszaki Kémiai Napok \'03, Proceedings pp. 300-304, 2003
Fráter T Ulbert O; Bélafi-Bakó K; Gubicza L: Thermal stability enhancement of Candida rugosa lipase in ionic liquids, Com Agric Appl Biol Sci 68/2a: 293-296, 2003
Fráter T: Enzimkatalitikus észterezés ionos folyadékokban, Veszprémi Egyetemi Könyvtár Diplomadolgozatok, 2003
Gubicza L; Nemestóthy N; Fráter T; Bélafi-Bakó K: Enzymatic esterification in ionic liquids at constant water activity, Abstracts of lectures, Bioprocess Engineering, ACHEMA 2003, Frankfurt/M. p. 65, 2003
Gubicza L; Fráter T; Nemestóthy N; Bélafi-Bakó K: Enzymatic production of short chain alkyl esters in solvent free system and ionic liquids, Book of Abstracts, Green Solvents for Catalysis, Bruchsal, Germany, p. 85, 2004
Gubicza L: Enzimkatalitikus enantioszelektív észterezés ionos folyadékokban, Műszaki Kémiai Napok \\\'04, Proceedings pp. 25-31, 2004
Fráter T; Viszlay R; Bélafiné Bakó K; Gubicza L: Enzimkatalitikus észterezés ionos folyadékban, - a keletkező víz eltávolítása pervaporációval, Fermentációs Kollokvium, Keszthely, p. 45, 2004
Ulbert O; Frater T; Belafi-Bako K; Gubicza L: Enhanced enantioselectivity of Candida rugosa lipase in ionic liquids as compared to organic solvents, J MOL CATAL B-ENZYMATIC 31: 39-45, 2004
Nemestóthy N,Fráter T, Bélafi-Bakó K, Gubicza L:: Enzymatic production of natural flavour esters in solvent-free system and ionic liquids, Conf. Knwoledge-based Mat. Techn. for Sustainabel Chem, Tallin, Book of Abstracts and CD, P. 33, 2005
Bélafi-Bakó K, Fráter T, Kovács S, Kelemen-Horváth I, Gubicza L:: Enzymatic production of short chain alkyl esters in ionic liquids integrated with pervaporation for water removal, PERMEA'05, Polanica Zdroj (Lengyelország), Book of Abstracts, p. 104, 2005
Gubicza L; Fráter T; Bélafi-Bakó K: Enzymatic production of short chain alkyl esters in solvent free system and ionic liquids, ACHEMA, Frankfurt am Main, Book of Abstracts, 2006
Gubicza L, Fráter T, Bélafi-Bakó K:: Recyclability of enzymes in ionic liquid solvents, 1st Int. Congr. Ionic Liquids (COIL), Salzburg, Book of Abstracts, 2005
Events of the project
2010-10-28 14:37:52
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Műszaki Kémiai Kutató Intézet (Pannon Egyetem), Új kutatóhely: Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutatóintézet (Pannon Egyetem).
