היישום אינו מחובר לאינטרנט

רזולוציה אופטית של חומרים קיראליים באמצעות אנזימים במדיום אורגני.

עבודה מס' 063009

מחיר: 241.95 ₪   הוסף לסל

תאור העבודה:

9,007 מילים ,22 מקורות ,2000

תקציר העבודה:

תוכן עניינים
1. מבוא
1.1. מבוא אנזימים - רקע כללי
1.2. אנזימים - סוגים ותכונות
1.3. מנגנון פעולת האנזים
1.4. שימוש באנזימים בתגובות אורגניות
1.5. תהליכים אנזימטיים בממסים אורגניים
1.5.1. יתרונות המדיום האורגני
1.5.2. חסרונות של המדיום האורגני:
1.6. השפעת המדיום על פעילות האנזימים
1.6.1. התנהגות אנזימים במדיום אורגני בהשוואה למדיום מימי
1.6.2. כיצד לעלות פעילות אנזימטית בממיסים אורגניים?
1.7. רזולוציה של תערובות רצמיות ע"י ליפאז בממיסים אורגניים
1.8. מטרות העבודה
2. שיטות וחומרים
2.1. חומרים
2.2. מכשור
2.2.1. אידוי והפרדת מרכיבי התערובת בעזרת מאייד סיבובי
2.2.2. מכשיר לזיהוי מרכיבים gas cromatography (gc) -
2.2.3. בדיקת סיבוב אופטי של תוצרי התגובות בעזרת פולרימטר
2.2.4. זיהוי חומרים בתערובת בעזרת t.l.c
2.3. שיטות
2.3.1. תגובת אסטריפיקציה של חומצה bpa המזורזת ע"י חומצה גפרתית.
2.3.2. תגובת אסטריפיקציה בקטליזה אנזימטית בממיסים אורגניים.
2.3.2.1. מעקב קינטי בתגובה אנזימטית עם אנזים ccl
2.3.2.2. ניסוי אנזימטי עם אנזים ccl בקנה מידה גדול יותר
2.3.3. ניסויי ביקורת
2.3.4. שיטות להפרדה וזיהוי מרכיבי התגובה.
3. תוצאות
3.1. הכנת בוטיל אסטר ע"י קטליזה כימית
3.2. תוצאות הניסויים האנזימטיים
3.2.1. תוצאות ניסויי קינטיקה
3.2.2. ניסוי אנזימטי בקנה מידה גדול
3.2.3. תוצאות בדיקת פעילות אופטית של התוצרים.
3.2.4. תוצאות ניסויי control
4. דיון ומסקנות
4.1. תגובת אסטריפיקציה בקטליזה כימית.
4.2. אסטריפיקציה בקטליזה אנזימטית.
4.2.1. ניסויי קינטיקה
4.2.2. תוצאות ניסוי בקנה מידה גדול.
4.3. ניסוי עם ריאגנט מתילציה
4.4. מסקנות
4.5. הצעות להמשך המחקר.
5. רשימת ספרות

תקציר
אנזימים הם חלבונים ספציפיים הנחוצים כמעט בכל התהליכים המטבוליים שמתרחשים בגוף -
עיכול המזון, טיהור הדם, הספקה של אנרגיה ועוד. הגוף מייצר אנזימים עצמיים והם מצויים גם במזון
ואחראים על פירוקו, וקיימים למעשה בכל תא חי .1
בשנים האחרונות, בעיקר לאור המודעות הגדלה לאיכות הסביבה והתפתחות תעשיית התרופות
והביוטכנולוגיה, הולכים ומתרבים הניסיונות לשימוש באנזימים בענפים רבים של התעשייה. תכונות
מיוחדות של האנזימים כמו הספציפיות, הסלקטיביות והכושר הקטליטי הגבוה שלהם, מושכים יותר
חוקרים לנסות להשתמש בהם2. אנזימים, לעתים קרובות, משמשים לשיפור התהליכים, הם מאפשרים,
למעשה, ניצול יעיל יותר של סוגים רבים של חומרי גלם או שיפור תכונות פיזיקליות של חומרים, כך
ששימוש בהם נעשה קל יותר: הגברת מסיסות וירידה בצמיגות של החומר מסייעים בסינון ומיצוי
בזמן תהליך טכנולוגי. כמו כן, אנזימים משמשים גם לשיפור תכונות במוצרי מזון, כמו שינוי בצבע,
ארומה, טעם, מרקם או חיי - מדף ועוד.
אנזימים הם בעלי פוטנציאל גדול ברפואה, למשל, אנזים טריפסין או קולגנאז משמש להסרת רקמות
מתות מפצעים ואולקוס.3
להשפעה של האנזימים קיים פוטנציאל ישומי מעשי גם בענפים כגון: תעשיית הטקסטיל,
דטרגנטים, תעשיית המזון, תעשייה כימית וכו'.

כמו כן יפורטו בעבודה זו לא רק תכונות של אנזימים, כמו כושר קטליטי, ספציפיות וסלקטיביות
אלא גם מנגנון פעולתם. חלק נכבד בעבודה זו יוקדש לשימוש באנזימים בתגובות אורגניות: בשנים
האחרונות מדענים הרחיבו את תחום השימוש באנזימים: החלו להשתמש באנזימים לביצוע הידרוליזה
אננטיוסלקטיבית של אסטרים ואמידים וכמו כן חמצון סלקטיבי של כהלים פעילים אופטית. כיום
תהליכים נערכים לא רק במדיום מימי, שהוא מדיום הפעולה הטבעי של האנזימים ושבו הם מומסים
בדרך כלל, אלא במקרים רבים מוחלף מדיום התגובה ממימי לאורגני4. לדוגמה, הידרוליזה של אסטרים
והאצילציה נעשות ע" חלק מהליפזות, שהם אנזימים הידרוליטיים שבמקורם מזרזים הידרוליזה של
טריגליצרידים .5

מטרות העבודה:
בהסתמך על מחקרים שסוכמו בפרק המבוא, החלטנו במחקר זה לבדוק מהו מהלך התגובה
האנזימטית גם בהעדר ממס. השוונו בין ניסויים האנזימטיים ללא נוכחות ממס לבין ניסויים אנזימטיים
עם ממס, כפי שנערכו ע"י Klibanov ועמיתיו.
ניסויים אלה שמשו בסיס לעבודה הניסויית שנעשתה בפרויקט זה.
1. להשוות בין פעילות האנזים CCL בתגובה בין חומצה 2 - ברומופרופיונית (BPA) ובין בוטאנול.
א. בנוכחות ממס (הקסאן(
ב. ללא ממס
ההנחה היא כי בהעדר ממס, קצב התגובה יהיה מהיר יותר מאשר בנוכחותו.
התגובה בהקסאן נעשתה כתגובת ייחוס לתגובה ללא ממס, והיא מהווה, למעשה, חזרה על ניסוייהם
של Kibanov ועמיתיו.
2. בדיקת סטריוסלקטיביות של האנזים בתגובה ללא ממס.
3. פיתוח שיטה אנליטית בGC - לבדיקת מגיבי ותוצרי התגובה.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Consumer Guide to Enzymes", http://www.Mothernature.Com/cg/enzymes.asp
2,. Knani, D., "Enzymatic Polymerization of Hydroxyesters in Organic Media", Israel Institute of Technology
Ph.D., Thesis, Technion, 1990
3. Wiseman, A., "Handbook of Enzyme Biotecnology", p. 309, Ed. Ellis Horwood Limited, 1987
4. ibid
5. Wong, C. H., Whitesides, G. M., "Enzymes in Synthetic Organic Chemistry", pp. 22 - 25, Ed. Elsevier
Science, U.K. 1995

מקורות:

Wiseman, A., "Handbook of Enzyme Biotecnology", p. 309, Ed. Ellis Horwood Limited, 1987
Knani, D., "Enzymatic Polymerization of Hydroxyesters in Organic Media", Israel Institute of Technology, Ph.D., Thesis, Technion, 1990
Straer, L., "Biochemisry", Ed. W. H. Freedman Company, New York 1988, Chap 4.
Prise, N. C. Stevens, L., "Fundamental of Enzymology", Oxford University, Press 1982
7Wells, M. A., Dierenzo, N. A., " The Enzymes", Ed. Boyer, P. D., Academic Press, Vol. 16, Chap 4, New York 1983.
8 Cambou, B. Klibanov, A. M., "Comparison of different strategies for the lipase - catalyzed preparative resolution of racemic acid and alcohols: Asymmetric hydrolysis, Esterification and Transesterification", Biotech. Bioeng. Vol. 26, p. 1449, 1984.
9Klibanov, A. M., "Asymmetric transsformations catalyzed by enzymes in organic solvents", Acc. Chem. Res. Vol. 13(4), p. 114, 1990
10 Zaks, A. Klibanov, A. M., "Enzyme catalyzed processes in organic solvents" , Proc. Nat. Acad. Sci., Vol 82, USA, p.3192, 1985
11 Dordick, J. C., "Enzymatic catalysis in monophasis organic solvents", Enzyme Microb. Technol., Vol. 11, p. 194,1989
12 Klibanov, A. M., "Enzymatic catalysts in anhydrous organic solvents", TIBS, Vol. 14, p.141, 1989.
13Wong, C. H., Whitesides, G. M., "Enzymes in Synthetic Organic Chemistry", pp. 22 - 25, Ed. Elsevier Science, U.K. 1995
14 Roberts, S. M., Turner, N. J., Willets, A. J. Turner, M. K., "Introduction to biocatalysis using enzymes and microorganismes", pp. 90 - 94, 1995
15 Klibanov, A. M., "Enzymes that work in organic solvents", CHEMTECH, Vol. 16, p. 354, 1986
16Klibanov, A. M., "Why are enzymes less active in organic solvents than in water", TIBTECH, Vol. 15, p. 97 USA, 1997
17 Zaks, A. Klibanov, A. M. Chem. J. M., "Resolution of racemic mixtures via lipase in organic solvents", Soc, Vol. 107, p. 7072, 1985
18Collins, A. N., Sheldrare, G. N. Crosby, J, "Chirality in Industry: The Commercial manufacture and Applications of Optically Active Compounds ", pp. 97,98, Ed. John Wiley Sons, England 1992
19 Knani, D. Gutman, A. L., Kohn, D. H., "Ezymatic Polyesterification in Organic Media: Enzyme-catalyzed synthesis of linear polyesters.
Condensation polymerization of linrar hydroxyesters.
II. Ring-opening polymerization of ?-caprolacton", J. Pol. Sci.: Part A:
20 Knani, D. Kohn, D. H., "Ezymatic Polyesterification in Organic Media: II. Enzyme-catalyzed synthesis of lateral - substituted aliphatic polyesters and copolyesters", J. Pol. . Sci.: Part A: Pol. Chem., Vol. 31., p. 2887, 1993.
21 Gloter. E., "Introduction to organic chemistry", Open University, Israel, Part 1.4, p. 61, 1993

תגים:

ביוכימיה · כימיה · אורגנית · ביוטכנולוגיה · adidnac · esapil · אופטית · אורגני · אנזימים · מדיום · רזולוציה

אפשרויות משלוח:

ניתן לקבל ולהזמין עבודה זו באופן מיידי במאגר העבודות של יובנק. כל עבודה אקדמית בנושא "רזולוציה אופטית של חומרים קיראליים באמצעות אנזימים במדיום אורגני.", סמינריון אודות "רזולוציה אופטית של חומרים קיראליים באמצעות אנזימים במדיום אורגני." או עבודת מחקר בנושא ניתנת להזמנה ולהורדה אוטומטית לאחר ביצוע התשלום.

אפשרויות תשלום:

ניתן לשלם עבור כל העבודות האקדמיות, סמינריונים, ועבודות המחקר בעזרת כרטיסי ויזה ומאסטרקרד 24 שעות ביממה.

אודות האתר:

יובנק הנו מאגר עבודות אקדמיות לסטודנטים, מאמרים, מחקרים, תזות ,סמינריונים ועבודות גמר הגדול בישראל. כל התקצירים באתר ניתנים לצפיה ללא תשלום. ברשותנו מעל ל-7000 עבודות מוכנות במגוון נושאים.