Растворители нового поколения
В качестве альтернативы подходу, основанному на использовании токсичных комплексообразователей, в технологии бета-циклодекстрина, можно считать их замену на растворители, официально разрешенные к применению в пищевой промышленности.
Это, так называемые, «мягкие» комплексообразователи. Сюда относятся метиловый, этиловый и изопропиловый спирты, ацетон, и некоторые другие, сравнительно малотоксичные и доступные сольвенты. Отличительной особенностью соединений перечисленного ряда является то, что они не образуют нерастворимых комплексов (в форме кристаллического осадка) с циклодекстринами, а лишь динамически взаимодействуют с гидрофобными участками поверхности их молекул. Иными словами, при появлении циклодекстринов в реакционной смеси формируются легко диссоциирующие сольватные агрегаты, которые без особых проблем разрушаются при нагревании. Формирование надмолекулярных сольватных комплексов, затрудняет повторное связывание циклических продуктов с активным центром ЦГТазы, ингибирует реакцию раскрытия кольца или их трансформации в другие гомологи. Из-за уменьшения числа актов неэффективного связывания, белковая молекула фермента как бы «высвобождается» для «более продуктивной» реакции образования циклических сахаров из линейных декстринов. Добавление низкомолекулярных спиртов мало влияет на скорость деполимеризации крахмала, однако в их присутствии снижается динамическая вязкость и облегчается перемешивание реакционной среды.Очевидно, что добавление этанола или изопропанола не может быть безграничным, так как спирты дестабилизирует белки, вызывают инактивацию ферментов. Максимально допустимое содержание растворителя в реакционной среде зависит от его природы, типа ЦГТазы, режимов ее эксплуатации в частности, температуры и pH. Пороговой концентрацией в большинстве случаев является предел в 30 % об. спирта в конверсионной смеси. Наблюдаемое увеличение выхода циклических продуктов (до 40 % по сравнению с контролем), происходит в случае использования бета-ЦГТаз при одновременном введении 10-15 % этанола или изопопанола.
Снижение требований к асептике процесса — еще один положительный эффект от использования мягких комплексообразователей. Добавление уже 8-11 % изопропилового спирта в реакционную среду полностью контролирует развитие контаминантной микрофлоры в биореакторе в течение нескольких суток.
Процесс получения бета-циклодекстрина, предусматривающий использование мягких комплексообразователей мало отличается по своему технологическому оформлению от метода неконтролируемой конверсии, описанной выше. Добавляется лишь стадия отгонки этанола или изопропанола, которая проводится после ферментативной конверсии. Сам растворитель вводят непосредственно в клейстер перед введением в реакционную среду основной порции ЦГТазы. Отгонка спирта осуществляется из биореактора или в специальном перегонном кубе, конденсат, содержащий растворитель и некоторые количества воды, может использоваться повторно.
9.
Еще по теме Растворители нового поколения:
- Дезинфицирующие средства нового поколения
- Проблемы использования растворителей при контролируемой конверсии
- Растворимость в воде и других растворителях.
- Второе поколение
- Четвертое поколение
- Первое поколение
- Пятое поколение
- Третье поколение
- Новое поколение DSL-технологий
- ТЕМА: Медицина нового времени
- ТЕМА: Медицина нового времени
- Формирование нового качества в болезни.
- Результаты нового подхода
- Синтетические опиоиды последнего поколения как альтернатива истинным опиатам:
- 29 Сущность нового экоцентрического экоого сознания.
- Есть ли вакцина для нового коронавируса?
- 4.3. Совершенствование процедур закупок нового медицинского оборудования
- 3.2.1. Источники и способы финансирования закупок нового медицинского оборудования
- п. 4.2. Этиологическая лабораторная диагностика[*]нового коронавируса SARS-CoV-
- п. 3.3. Специфическая лабораторная диагностика* нового коронавируса SARS-CoV-2