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Síntese e caracterização de partículas poliméricas à base de estireno com propriedades magnéticas para utilização como matriz de imobilização de enzimas

Processo: 17/04934-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
Vigência (Término): 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Larissa de Freitas
Beneficiário:Cintia Maria Rodrigues Rosa
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Assunto(s):Imobilização de enzimas   Biocatálise   Lipase

Resumo

As exigências para que as indústrias operem seus processos em condições de desenvolvimento sustentável, possibilitam a expansão da utilização de enzimas como catalisadores biológicos, visto que atuam em condições reacionais brandas, reduzindo a geração de resíduos e subprodutos. No entanto, a utilização de enzimas em larga escala ainda é onerosa devido ao seu elevado custo e as desvantagens desse tipo de processo, como a dificuldade de recuperação do biocatalisador, a insolubilidade da enzima em alguns meios reacionais e a instabilidade enzimática. Dessa forma, uma alternativa para a viabilização de processos enzimáticos, seria a fixação dessas enzimas em matrizes sólidas, possibilitando sua reutilização por meio da manutenção da sua atividade catalítica por um período prolongado de tempo; a operação contínua do processo e a facilidade de separação do produto final, além de maior estabilidade térmica e ao pH. Atualmente diferentes materiais (naturais, sintéticos orgânicos, inorgânicos e magnetizados) têm sido utilizados como suporte para a imobilização de enzimas, ente os quais os híbridos poliméricos magnetizados tem se mostrado bastante interessante para esta aplicação, pois apresentam diversas vantagens de operação, como: elevada área superficial, possibilitando maior disponibilidade para imobilizar enzimas; baixa resistência à transferência de massa, fazendo com que as enzimas imobilizadas sejam mais estáveis e reativas e facilidade de separação das partículas magnéticas, devido a possibilidade da utilização de um ímã externo, permitindo a preservação da enzima imobilizada em comparação aos métodos tradicionais de centrifugação e filtração. Nesse contexto, o presente projeto tem como objetivo sintetizar e caracterizar partículas poliméricas à base de estireno magnetizadas por co-precipitação de íons de Fe^(+2) e Fe^(+3) em meio básico, para serem utilizadas como suporte de imobilização de enzimas. Para esta finalidade inicialmente será estudada a influência de alguns fatores na polimerização em suspensão, tais como: utilização de diferentes agentes reticulantes, estudo da proporção adequada entre as fases orgânico-aquosa, variação da porcentagem do agente de suspensão e do iniciador sobre o meio reacional, bem como a adequação dos parâmetros de magnetização, visando à obtenção de uma matriz sólida que apresente características adequadas para a imobilização de enzimas, como por exemplo, porosidade, resistência mecânica, entre outros. Os copolímeros magnetizados obtidos serão caracterizados morfológica e estruturalmente, empregando técnicas de análises específicas e posteriormente testados como suporte de imobilização da enzima lipase. (AU)