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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83216| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Desenvolvimento de um novo suporte heterofuncional de Fe3O4@DTPMP-GLU para imobilização da lipase Eversa® Transform 2.0 |
| Autor(es): | Castro, Érico Carlos de |
| Orientador: | Santos, José Cleiton Sousa dos |
| Coorientador: | Freire, Tiago Melo |
| Palavras-chave em português: | Imobilização enzimática;Nanopartículas magnéticas;Lipase Eversa® Transform 2.0;Suporte heterofuncional |
| Palavras-chave em inglês: | Enzyme immobilization;Magnetic nanoparticles;Eversa® Transform 2.0 lipase;Heterofunctional support |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | CASTRO, Érico Carlos de. Desenvolvimento de um novo suporte heterofuncional de Fe3O4@DTPMP-GLU para imobilização da lipase Eversa® Transform 2.0. 2025. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | Este estudo desenvolveu e avaliou um novo suporte heterofuncional à base de nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas com ácido dietilenotriaminopenta (metileno fosfônico) (DTPMP) por meio do método sonoquímico, seguido de ativação com glutaraldeído (GLU) para a imobilização da lipase Eversa® Transform 2.0 (ET2). A otimização do processo de imobilização foi conduzida utilizando o método Taguchi, determinando as condições ideais como tempo de reação (6 h), força iônica (5 mM), carga enzimática (5 mg de ET2 por grama de suporte) e temperatura (40 °C). O suporte foi caracterizado estrutural e magneticamente por difração de raios X (XRD), magnetômetro de amostra vibrante (VSM), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e fluorescência de raios X (XRF), confirmando a funcionalização do suporte e a imobilização da enzima. A estabilidade e o desempenho catalítico foram avaliados por testes de dessorção, reuso, capacidade de carga do suporte e resistência a solventes orgânicos. A atividade da ET2 imobilizada é reduzida para 54,08% após dez ciclos de reuso. O rendimento de imobilização foi de 60,53% ± 1,37 com atividade relativa de 92,37% ± 2,26. Entre os solventes heptano, hexano, ciclo-hexano, tetraidrofurano (THF) e acetonitrila, a atividade foi melhorada apenas na presença de acetonitrila e tetraidrofurano. Embora o suporte não tenha promovido aumento da atividade em diferentes pH’s e temperaturas em comparação à enzima livre, os resultados demonstram seu potencial como uma plataforma eficiente para a imobilização de lipases, conferindo estabilidade e reusabilidade da ET2 imobilizada. O acoplamento molecular entre o suporte e a ET2 foi avaliado através de docking molecular, que demonstrou que o GLU atua como elo funcional entre a ET2 e o suporte Fe3O4@DTPMP-GLU, favorecendo a imobilização eficiente da enzima. |
| Abstract: | This study developed and evaluated a new heterofunctional support based on magnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticles functionalized with diethylenetriaminepenta (methylene phosphonic acid) (DTPMP) through the sonochemical method, followed by activation with glutaraldehyde (GLU) for the immobilization of Eversa® Transform 2.0 lipase (ET2). The optimization of the immobilization process was carried out using the Taguchi method, determining the ideal conditions such as reaction time (6 h), ionic strength (5 mM), enzyme load (5 mg of ET2 per gram of support) and temperature (40 °C). The support was characterized structurally and magnetically by X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray fluorescence (XRF), confirming the functionalization of the support and the immobilization of the enzyme. Stability and catalytic performance were evaluated by desorption, reuse, support load capacity, and organic solvent resistance tests. The activity of immobilized ET2 decreased to 54.08% after ten reuse cycles. The immobilization yield was 60.53% ± 1.37, with a relative activity of 92.37% ± 2.26. Among the solvents heptane, hexane, cyclohexane, tetrahydrofuran (THF), and acetonitrile, activity was improved only in the presence of acetonitrile and tetrahydrofuran. Although the support did not promote increased activity at different pHs and temperatures compared to the free enzyme, the results demonstrate its potential as an efficient platform for lipase immobilization, conferring stability and reusability of immobilized ET2. The molecular coupling between the support and ET2 was evaluated through molecular docking, which demonstrated that GLU acts as a functional link between ET2 and the Fe3O4@DTPMP-GLU support, favoring the efficient immobilization of the enzyme. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83216 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0009-0382-3890 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/0101007928500894 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/3096685020723658 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | https://lattes.cnpq.br/1008094411006149 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DQOI - Dissertações defendidas na UFC |
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