Rasemik-2-pentanolün lipaz katalizli kinetik rezolüsyonu

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ASLI SOYER MALYEMEZ

Danışman: EMİNE BAYRAKTAR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Alzhemir ilaçlarının üretiminde kiral ara bileşen olarak kullanılan sekonder alkol olan S-2-pentanolün, rasemik-2-pentanolün transesterleşmesi ile kinetik rezolüzosyununa enzim ve açil verici türünün, substrat derişiminin, açil verici/rasemik-2-pentanol mol oranının etkisi incelenmiş, Cevap Yüzey Yöntemi (RSM) ile substrat ve enzim derişiminin optimizasyonu yapılmıştır. Kesikli sistemde iç ve dış kütle aktarım kısıtlamaları incelenerek, tepkime kinetik modeli belirlenmiş, sürekli sistemde dolgulu biyoreaktörde üretim koşulları incelenmiş, dolgulu biyoreaktör modelleri oluşturularak çözülmüştür. Öncelikle üretim parametrelerinin belirlenmesi için farklı enzimler, farklı açil vericiler kullanılmıştır. Enzim olarak Novozyme 435, açil verici olarak vinil bütirat ile 30 dakikada S-2-pentanol için %99 enantiyomerik aşırılığa ve %50 dönüşüme ulaşılmıştır. Substrat ve enzim derişiminin kinetik rezolüsyona etkisine RSM ile sistematik olarak bakılmış, başlangıç tepkime hızını maksimum yapan koşullar belirlenmiştir. Maksimum koşul olarak 1500 mM substrat derişiminde 4 mg/ml enzimle 24.88 mM/dk başlangıç tepkime hızı elde edilmiş, deneysel olarak ise 28.48 mM/dk elde edilmiş, modelin deney ile uyumlu olduğu görülmüştür. Tutuklanmış enzim kullanımında dış ve iç kütle aktarım kısıtlamaları araştırılmış, 150 rpm ve daha yukarı karıştırma hızında dış kütle aktarım kısıtlamasının, başlangıç tepkime hızının, incelenen aralıkta enzim tanecik boyutundan etkilenmemesi nedeniyle iç kütle aktarım kısıtlamasının ihmal edilebileceği belirlenmiştir. Kesikli sistemde çalışılarak tepkime kinetiğinin inhibiyonsuz Ping Pong bi bi modeline uyduğu belirlenmiştir. Polymath 6.1 paket programı kullanılarak kinetik sabitler olarak maksimum hız, 4.16 mmol/dk/g enzim, alkol için KmA 103.73 mM, vinil bütirat için KmB 51.18 mM bulunmuştur. Sürekli sistemde L/D=10 ve L/D=12.5 olan iki farklı dolgulu kolon biyoreaktörde farklı akış hızlarında ve substrat derişimlerinde çalışılmış, sistem modellenmiş, MATLAB'de yazılan program ile çözülmüştür.