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Biocatalisadores enzimáticos são uma nova tecnologia que oferece vantagens em relação à quimiocatálise na fabricação de produtos químicos. O escopo das enzimas usadas para biotransformações é extraordinariamente amplo e abrange praticamente todos os setores industriais, incluindo alimentício, farmacêutico, têxtil, de biocombustível, de papel, de produtos químicos e domésticos. Os fabricantes de produtos químicos estão identificando metodologias e tecnologias para melhorar a sustentabilidade. A "química verde" em pesquisas, desenvolvimentos e fabricações se tornou uma parte importante das metas estratégicas na maioria das indústrias, especialmente farmacêuticas e de produtos químicos valorizados.
Os métodos de reação ou síntese de biocatalisadores precisam ser otimizados para inúmeras configurações de parâmetros de processo que maximizem a eficiência catalítica da enzima sem introduzir consequências indesejadas ou deletérias. Os parâmetros dos biocatalisadores caracterizados nesta avaliação incluem:
- Seleção e concentração de buffer e solvente
- Seleção de enzimas, química de imobilização de superfície, eficiência do substrato enzimático e projeto do reator
- Condições de pH e gerenciamento de subprodutos, como ácidos ou bases fracas
- Seleção do desempenho térmico que pode favorecer a eficiência da reação, mas requer equilíbrio com a integridade da enzima
- Controle de oxigênio ou outros gases dissolvidos, especialmente em determinadas enzimas
- Controle de composição do headspace do reator
- Regimes de dosagem adequadamente modelados para a ampliação do processo
- Estudos de mistura, transferência de massa e condições multifásicas
A capacidade de controlar a reação biocatalítica, recolher dados analíticos em tempo real, analisar e compartilhar os resultados remotamente é fundamental devido aos desafios envolvendo recursos e funcionários enfrentados pelas indústrias. Empresas e cientistas que investem em uma experimentação rica em dados mantêm ou aumentam a produtividade apesar das regras e limitações de trabalho rígidas.
O uso de tecnologias analíticas de processo (PAT) orientadas, desenvolvimento de processos ricos em dados para a engenharia de reações, automação de processos, caracterização do sistema de partículas e análise de reações tem sido fundamental para a propagação e o aumento de escala bem-sucedidas de catálises enzimáticas em vários setores da indústria. O resultado tem sido uma linha cada vez maior de produtos fabricados por meio de processos biocatalíticos.
Faça o download do informativo técnico "PAT de Biocatalisadores em Desenvolvimento de Processos" para saber como o PAT e a digitalização de pesquisa, o desenvolvimento e a fabricação de processos biocatalisadores e de biotransformação permitem a identificação rápida de rotas de síntese não viáveis, medições de reação cinética e a seleção e controle de parâmetros de processo.
