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Estudo da adsorção de ácido clavulânico em hidróxidos duplos lamelares: cinética, equilíbrio e modelagem matemática

Processo: 08/57298-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2009
Vigência (Término): 30 de novembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
Pesquisador responsável:Francisco Maugeri Filho
Beneficiário:Marcus Bruno Soares Forte
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Ácido clavulânico   Nanotecnologia   Leito fixo   Hidróxidos duplos lamelares   Hidrotalcita   Adsorção (química)   Modelos matemáticos

Resumo

Algumas bactérias patogênicas, em seu mecanismo de defesa, produzem b-lactamases, enzimas que hidrolisam os anéis beta-lactâmicos dos antibióticos, como penicilina e cefalosporina. Atualmente, a busca por substâncias anti beta-lactamásicas ainda é significativamente expressiva. Pesquisas recentes apontam o ácido clavulânico como o principal composto b-lactâmico produzido por Streptomyces clavuligerus. Apesar de não apresentar grande atividade contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, é considerado um "competidor imbatível" das beta-lactamases. A cada dia, novos materiais e novas estratégias de dowstream de bioprodutos surgem na tentativa de aliar processos e materiais adsorventes alternativos, e com isso uma redução nos custos assim como melhor aproveitamento de matéria-prima disponível, com a otimização das respectivas eficiências. A nanotecnologia vem despontando como recurso de grande potencial em várias áreas de conhecimento, incluindo a biotecnologia. Hidróxidos duplos lamelares (hidrotalcitas) são sólidos minerais que vêm se destacando quanto ao potencial de adsorção de uma série de ânions, tanto orgânicos como inorgânicos, devido à grande área superficial apresentada nas galerias de seus nana-espaços interlamelares. Vários estudos têm sido desenvolvidos com a utilização desses materiais na adsorção de moléculas orgânicas, incluindo algumas biomoléculas. Nesse contexto, o presente trabalho visa avaliar a adsorção de ácido clavulânico em hidróxidos duplos lamelares bem como o estudo de separação e purificação do ácido clavulânico obtido por fermentação utilizando leito fixo. Será realizada verificação e modelagem da cinética de adsorção em hidrotalcitas com diferentes composições e tratamentos a fim de selecionar a mais adequada para tal; caracterização do adsorvente selecionado; determinação de isotermas de adsorção a diferentes temperaturas; verificação do comportamento da adsorção e separação de ácido clavulânico em relação a outros componentes de caldo fermentativo em coluna de leito fixo. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SOARES FORTE, MARCUS BRUNO; TAVIOT-GUEHO, CHRISTINE; LEROUX, FABRICE; RODRIGUES, MARIA ISABEL; MAUGERI FILHO, FRANCISCO. Development and characterization of a new adsorbent for biomolecule separation: intercalation and adsorption of clavulanic acid in layered double hydroxides. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 91, n. 6, p. 1709-1719, JUN 2016. Citações Web of Science: 1.
SOARES FORTE, MARCUS BRUNO; TAVIOT-GUEHO, CHRISTINE; LEROUX, FABRICE; RODRIGUES, MARIA ISABEL; MAUGERI FILHO, FRANCISCO. Clavulanic acid separation on fixed bed columns of layered double hydroxides: Optimization of operating parameters using breakthrough curves. Process Biochemistry, v. 51, n. 4, p. 509-516, APR 2016. Citações Web of Science: 2.
SOARES FORTE, MARCUS BRUNO; LUNA ELIAS, ELEN CRISTINA; PASTORE, HELOISE O.; MAUGERI FILHO, FRANCISCO; RODRIGUES, MARIA ISABEL. Evaluation of Clavulanic Acid Adsorption in MgAl-layered Double Hydroxides: Kinetic, Equilibrium and Thermodynamic Studies. ADSORPTION SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 30, n. 1, p. 65-80, 2012. Citações Web of Science: 4.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

MICROPARTÍCULAS DE ALGINATO COM HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES ENCAPSULADOS E SEU USO BR1020140178430 - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) . Francisco Maugeri Filho; Cristine Taviot-Gueho; Fabrice Leroux; Marcus Bruno Soares Forte; Maria Isabel Rodrigues - 21 de julho de 2014