Kinetic study of isopropyl palmitate synthesis catalyzed by lipases immobilized on a magnetic copolymer support

Silva, Mateus V. C.; Aguiar, Leandro G.; Rosa, Cintia Maria Rodrigues; Castro, Heizir F. de; Freitas, Larissa

doi:10.1080/00986445.2019.1647179

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“…However, solid acid catalysts also have some drawbacks, such as low thermal stability, low surface area, and solubility in polar media reducing catalytic activity . Lipase enzymes have also been used as catalysts to replace these acid catalysts and have been shown to catalyze esterification reactions with high yields. , However, the enzymatic reaction requires a long reaction time to complete and, hence, is insufficient …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…11 Lipase enzymes have also been used as catalysts to replace these acid catalysts and have been shown to catalyze esterification reactions with high yields. 12,13 However, the enzymatic reaction requires a long reaction time to complete and, hence, is insufficient. 14 The use of microwaves as a tool for chemical reactions has been developed and proven that it could speed up the reactions.…”

Section: ■ Introductionmentioning

confidence: 99%

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Microwave-Assisted Enzymatic Esterification Production of Emollient Esters

Sitepu,

Hudiyono,

Sinaga

et al. 2023

ACS Omega

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Currently, esterification production of isopropyl myristate (IPM) or isopropyl palmitate (IPP) uses a homogeneous or heterogeneous acid substance as a catalyst and is conducted at high temperatures and pressures. Utilization of this type of catalyst requires an additional postproduction process (neutralization and purification), which burdens the production cost. Microwave enzymatic esterification is a simple and fast method. The results showed that reaction time, ratio molar of fatty acids to isopropyl alcohol, catalyst weight, and microwave power have a significant effect on the IPM or IPP conversion. Further, the energy consumption of this process is less than other enzymatic esterification and is certainly more energy efficient, which could save 99 and 29% of processing time.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: ■ Introductionmentioning

confidence: 99%

Microwave-Assisted Enzymatic Esterification Production of Emollient Esters

Sitepu,

Hudiyono,

Sinaga

et al. 2023

ACS Omega

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“…Here, we highlight magnetic and hydrophobic materials. − Hybrid magnetic materials have desirable properties for lipase immobilization, such as high specific surface area, low resistance to mass transfer, low toxicity, and easy handling during filtration, centrifugation, chromatography, and biocatalyst recovery. Their magnetic properties allow us to use an external magnetic field to recover catalysts or perform reactions in a magnetically stabilized fluidized bed. − …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Continuous Enzymatic Synthesis of 2-Ethylhexyl Oleate in a Fluidized Bed Reactor: Operating Conditions, Hydrodynamics, and Mathematical Modeling

Silva

Rangel

Aguiar

et al. 2020

Ind. Eng. Chem. Res.

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The continuous synthesis of 2-ethylhexyl oleate catalyzed by Candida antarctica lipase immobilized on magnetic poly(styrene-co-divinylbenzene) particles was performed in a solvent-free fluidized bed reactor (FBR). The effects of space time (6, 12, and 18 h) and bed porosity (0.866, 0.892, and 0.916) were investigated to determine the best operating conditions. Experimental results showed that high ester productivity (0.73 mmol g–1 h–1) and a satisfactory esterification yield (48.24%) were achieved at a space time of 12 h and a bed porosity of 0.892. It was also observed that the higher the bed porosity, the higher the mass transfer coefficient and, consequently, the reactor productivity. This finding can be explained by the high interstitial velocity of the fluidized bed bioreactor, which increases the mixing degree and improves mass transfer. A mathematical model accounting for internal and external particle transfer effects was proposed based on ping-pong bi–bi enzyme kinetics. The FBR was described in a simplified manner, considering an agitated tank reactor, a strategy that provided good correlation (R 2 = 0.991) between experimental and model results. Immobilized lipase showed high operational stability (half-life of 1716 h) qualifying as a promising biocatalyst for industrial-scale applications.

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“…Em trabalho realizado por Silva et al (2020), que empregou um suporte similar ao utilizado no presente estudo, para imobilizar a lipase G, obteve um valor de 119 U g -1 de atividade catalítica na mesma síntese, valor esse, inferior ao encontrado pelo biocatalisador G-STY-TEGDMA-M desenvolvido (564,63 U g -1 ). Dessa forma, constata-se a eficiência da matriz polimérica utilizada no presente trabalho para imobilizar lipases e aplicá-la na síntese de ésteres.…”

Section: Atividade Enzimática Dos Biocatalisadoresunclassified

“…O agente reticulante utilizado no processo de síntese do suporte magnetizado influencia diretamente na imobilização da enzima. Na literatura são documentados diversos trabalhos que demonstram a ação dos diferentes biocatalisadores em reações de esterificação (BENTO et al, 2017;DA SILVA et al, 2020;RANGEL et al, 2022;ROSA et al, 2020;SILVA et al, 2020), porém o uso do poli(estireno-co-dimetacrilato de trietilenoglicol) em síntese de ésteres emolientes ainda é pouco explorado. Contudo, Rosa et al (2020), evidenciaram em sua pesquisa um elevado grau de hidrofobicidade e uma maior capacidade de absorção de solvente para esse copolímero, peculiaridades importantes para o processo de imobilização de lipases, além de boa (CHEN et al, 2020;FANTKE et al, 2021).…”

Section: Introductionunclassified

Estudo experimental e modelagem matemática da síntese de ésteres emolientes catalisada por lipases imobilizadas em copolímero magnetizado

Assis

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Quero iniciar este texto agradecendo a Deus, por me dar a oportunidade, força e capacidade de entender que o tempo é dEle, que só Ele tem o poder de nos guiar e dar as graças quando estamos verdadeiramente prontos para gozar delas. Ele, e somente Ele, sabia do tamanho do meu sonho e o quanto é importante e satisfatório estar aqui, principalmente hoje, que escrevo essa mensagem de agradecimento.Jamais pensei no momento exato que, enfim, realizaria meu sonho. Muito menos que seria dessa maneira tão incrível, linda, rica e poderosa, onde descobri uma Gabrielle que desconhecia, e a ela está atrelada uma força enorme. Além de conhecer pessoas que passaram e que talvez eu nunca mais veja, mas sei que lhes ensinei e me ensinaram coisas valiosas, não apenas dentro da academia.Além disso, são necessários alguns agradecimentos particulares. À minha orientadora, companheira e amiga de luta, Dra. Larissa de Freitas, que me ensina todos os dias a ser uma pessoa/profissional melhor, que sede seu tempo para minhas dúvidas e me mostra todas as minhas capacidades, toda vez que penso em cair. Muito obrigada por aceitar entrar nessa jornada comigo e jamais me deixar sozinha. À minha irmã -coitada, que durante todo esse tempo não me largou, me ouviu, chorou comigo, me abraçou quando necessário, me deu a força que precisava e as palavras certas a serem ouvidas. Aos meus pais, que mesmo dentro de suas dificuldades, me apoiaram e me amaram, incondicionalmente. E a toda minha família, de sangue e de coração: amo vocês! Esta também é para vocês, meus amigos, irmãos de vida, companheiros que de perto, de longe ou muito longe nunca me deixaram esquecer do meu tamanho e sempre foram compreensivos nas minhas ausências e transtornos. Entretanto, existe um amigo em específico que não posso deixar de citar. Meu filhinho, meu amor, meu companheiro de pesquisa, aquele que muitas vezes foi a presença necessária para minhas lágrimas de desespero não caírem, que segurou minha mão e me deu a força necessária, obrigada Vinícius. Agradeço a Deus, por ter me dado esse ser de luz de IC. Espero ter você ao meu lado no doutorado, pós-doutorado, futuramente sermos amigos de profissão, de vida etc. Te amo! E novamente digo, obrigada Deus, sem o Senhor eu não estaria aqui, tendo a oportunidade de escrever esses agradecimentos e concluindo a primeira etapa dessa jornada dentro pós graduação e agradeço novamente a todos que diretamente e indiretamente fizeram parte desse sonho. RESUMODE ASSIS, G.P. Estudo experimental e modelagem matemática da síntese de ésteres emolientes catalisada por lipases imobilizadas em copolímero magnetizado. 2023. 75p.

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Kinetic study of isopropyl palmitate synthesis catalyzed by lipases immobilized on a magnetic copolymer support

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