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La biocatálisis encimática es una nueva tecnología que ofrece ventajas sobre la catálisis química en la fabricación de productos químicos. El alcance de las enzimas empleadas para las biotransformaciones es amplio y se aplica a todos los sectores industriales, como el alimentario, químico, farmacéutico, textil, de los biocombustibles, del papel y de los productos de limpieza doméstica. Los fabricantes de productos químicos se encuentran identificando metodologías y tecnologías para mejorar la sostenibilidad. La adopción de la “química sostenible” en la investigación, el desarrollo y la fabricación se ha vuelto una parte fundamental de los objetivos estratégicos en la mayoría de estas industrias, sobre todo en la de productos farmacéuticos y químicos de alto valor.
Los métodos de reacción o síntesis por biocatalizador deben optimizarse para innumerables configuraciones de parámetros de proceso que maximicen la eficacia catalítica de la enzima sin que se produzcan consecuencias no deseadas o perjudiciales. Entre los parámetros de biocatálisis descritos en este análisis se incluyen:
- Selección y concentración de soluciones tampón y disolventes
- Selección de enzimas, química de inmovilización de superficie, eficacia entre las enzimas y los sustratos y diseño de reactores
- Condiciones de pH y gestión de productos secundarios como bases o ácidos débiles
- Cribado del rendimiento térmico que puede favorecer la eficacia de la reacción pero requiere un equilibrio con la integridad de la enzima
- Control de oxígeno u otros gases disueltos, sobre todo para determinadas enzimas
- Control de la composición del espacio vacío del reactor
- Regímenes de dosificación modelados adecuadamente para el escalado de procesos
- Estudios de mezclado, transferencia de masa y condiciones multifásicas
La capacidad de controlar una reacción biocatalítica, acumular datos analíticos en tiempo real, analizar estos datos y compartir los resultados de forma remota resulta fundamental teniendo en cuenta los retos de recursos y personal que enfrentan las industrias. Las empresas y los científicos que invierten en experimentos con una gran cantidad de datos mantienen o mejoran la productividad a pesar de las estrictas reglas y limitaciones de trabajo.
La adopción de la tecnología analítica de procesos (PAT) impulsada por el desarrollo de procesos con abundancia de datos para la ingeniería de reacciones, la automatización de procesos, la caracterización de sistemas de partículas y el análisis de reacciones ha sido de suma importancia para lograr la propagación y el escalado correctos de la catálisis enzimática en varios sectores industriales. Como resultado, se ha obtenido una gama cada vez mayor de productos fabricados mediante procesos biocatalíticos.
Descargue el artículo técnico “PAT para biocatálisis en el desarrollo de procesos” para descubrir cómo la tecnología PAT y la digitalización en la investigación, el desarrollo y la fabricación de procesos de biocatálisis y biotransformación permiten identificar rápidamente rutas de síntesis no viables, mediciones de reacciones cinéticas y cribado y control de parámetros de proceso.
