Thạc Sĩ Sản xuất b-cyclodextrin bằng cgtase cố định

LỜI MỞ ĐẦU
Trên thế giới, cyclodextrin đã được ứng dụng từ rất lâu và trong nhiều lĩnh vực đa dạng do cấu trúc đặc biệt của chúng. Trong công nghiệp thực phẩm được dùng để che giấu mùi, vị khó chịu, để ổn định và bảo vệ các thành phần chức năng như acid amin, vitamin trong thực phẩm, làm phụ gia độn, tạo độ nhớt, Trong mỹ phẩm chúng được dùng để tạo ra các dạng hương liệu, nước hoa có mùi bền, Trong công nghiệp hóa CD được ứng dụng trong việc tách chiết các đồng phân quang học, làm cột sắc ký hay giá mang của phản ứng. Đối với ngành dược CD là một tá dược quan trọng giúp tăng độ tan của các dược chất không tan trong nước, giúp tăng độ hấp thu và sinh khả dụng hoặc kiểm soát tốc độ phóng thích thuốc, ngoài ra nó còn giúp che dấu mùi, vị khó chịu của nhiều hoạt chất. Tuy nhiên, tá dược này rất đắt tiền và hiện nay phải nhập ngoại hoàn toàn.[11, 16, 18, 24]
Việc sản xuất CD hiện nay được thực hiện duy nhất bằng cách chuyển hóa tinh bột với xúc tác của enzym cyclodextrin glucanotransferase (CGTase). Nhưng nếu sản xuất β-CD theo phương pháp cổ điển là dùng enzym tự do thì sản phẩm không đảm bảo độ tinh sạch. Mặt khác, việc sử dụng CGTase theo phương pháp cổ điển chỉ sử dụng enzym 1 lần gây lãng phí. Do đó việc cố định CGTase trên giá mang không những giúp tiết kiệm được chi phí sản xuất (tăng sự ổn định và khả năng thu hồi enzym) và β-CD thu được tinh khiết hơn (enzym không lẫn vào sản phẩm) mà còn là một hướng đi mới nhiều tiềm năng tiếp cận về mặt công nghệ kỹ thuật, nhất là công nghệ enzym.
Việc sản xuất được β-cyclodextrin trong nước sẽ giúp tự chủ được nguồn nguyên liệu làm thuốc và tạo điều kiện để công nghiệp dược phẩm trong nước ứng dụng bào chế các chế phẩm có chất lượng cao, cạnh tranh được với các sản phẩm ngoại nhập. Mặt khác, nguyên liệu để sản xuất β-cyclodextrin từ tinh bột giúp tạo ra giá trị gia tăng mới cho tinh bột, qua đó thúc đẩy sự phát triển ngành công nghiệp chế biến nông sản.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC BẢNG vii
LỜI MỞ ĐẦU ix
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10
1.1. Tổng quan về Cyclodextrin 10
1.1.1. Tên gọi [10] . 10
1.1.2. Công thức [10, 23] . 10
1.1.3. Cấu trúc 11
1.1.4. Tính chất 12
1.1.5. Một số dẫn xuất của cyclodextrin [7, 9, 19] 15
1.1.6. Sản xuất β-CD [9, 23, 25] 15
1.1.7. Ứng dụng của Cyclodextrin [8, 9, 23] . 19
1.1.8. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 24
1.2. Tổng quan về enzym CGTase [7, 20] 25
1.2.1. Enzym 4-a-Glucanotransferase . 25
1.2.2. Tác động của 4-a-glucanotranferase [7, 19, 20, 23] . 26
1.2.3. Phân loại 4-a-glucanotranferase [7, 15] 26
1.3. Tổng quan về enzym cố định 32
1.3.1. Khái niệm về enzym cố định [15, 22] 32
1.3.2. Đặc điểm của enzym cố định [15, 26] . 32
1.3.3. Các ưu nhược điểm của enzym được cố định [15] 33
1.3.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự cố định enzym [4] . 34
1.3.5. Các phương pháp cố định enzym [15, 21, 22] . 35
1.3.6. Vật liệu cố định enzym [15, 21] 43
1.3.7. Reactor (Bình phản ứng) [1] 48
1.3.8. Ứng dụng của enzym cố định [1, 17] 48
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51
2.1. Bước cố định enzym CGTase 51
2.1.1. Vật liệu . 51
2.1.2. Phương pháp 52
2.2. Bước xác định hàm lượng và hoạt tính CGTase cố định 61
2.2.1. Phương pháp Bradford [12] . 61
2.2.2. Phương pháp Kaneko . 62
2.2.3. Xác định hoạt tính tái sử dụng của E sau cố định 66
2.3. Bước sản xuất β-CD [5] 66
2.3.1. Các giai đoạn sản xuất . 66
2.3.2. Định lượng β-CD . 67
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 70
3.1. Bước cố định CGTase 70
3.1.1. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Bradford 70
3.1.2. Xác định hoạt tính chế phẩm Toruzyme® 3.0L 71
3.1.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cố định CGTase
trên EuC 72
3.1.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cố định trên
Sepharose 83
3.1.5. Khảo sát các thông số cố định CGTase trên Chitosan . 86
3.1.6. Khảo sát hiệu suất tái sử dụng của CGTase cố định trên EuC 91
3.2. Bước sản xuất β-CD 91
3.3. Bàn luận 93
3.3.1. Đối với bước cố định . 93
3.3.2. Đối với bước sản xuất β-CD 93
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 94
4.1. Kết luận 94
4.1.1. Đối với bước cố định . 94
4.1.2. Đối với bước sản xuất β-CD 94
4.2. Đề nghị 94
4.2.1. Đối với bước cố định . 94
4.2.2. Đối với bước sản xuất β-CD 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO 96