Enantioseçici Mentol Esterleşmesine Enzim Ve Çözücü Etkisi

Abstract

Bu çalışmada mentolün yağ asidi ile enantioseçici esterleşme reaksiyonuna enzim ve çözücü etkisi incelenmiştir. Tüm reaksiyonlarda yağ asidi olarak oleik asit kullanılmış ve mentol konsantrasyonu 200 mM olarak sabit tutulmuştur. Pseudomonas cepacia orijinli Lipaz PS”Amano” ve Candida rugosa orijinli Lipaz AYS”Amano” ile yürütülen esterleşme reaksiyonlarında Lipaz PS’nin katalitik etki göstermediği belirlenmiştir Lipaz AYS”Amano” ile gerçekleştirilen tüm reaksiyonlarda organik çözücü ortamında çalışılmış ve reaksiyon ortamına enzim eklendikten 1 saat sonra 0.1 g moleküler elek ilave edilmiştir. Lipaz AYS”Amano” tarafından katalizlenen (-)-mentolün oleik asit ile esterleşme reaksiyonu için optimum enzim miktarı 1000 U, (-)-mentol/oleik asit mmol oranı 2/4 ve reaksiyon sıcaklığı 35°C olarak tespit edilmiştir. Optimum koşullardaki (-)-mentol dönüşümü ise %83.5 olarak belirlenmiştir. (-)-Mentol için belirlenen optimum koşullarda yürütülen rasemik mentol esterleşmesinde dönüşümün %28.9’a düştüğü ve enzimin enantioseçici davrandığı belirlenmiştir. Optimum şartlarda ve log P değeri farklı olan çeşitli çözücülerde yürütülen (±)-mentol ve oleik asitin esterleşme reaksiyonlarında en yüksek dönüşme (%28.9) izooktan ortamında gerçekleştirilmiş ve çözücünün log P değeri ile dönüşme arasında direkt bir bağlantı olmadığı, lipazların dallanmış ve halkalı yapıda olan organik çözücüler içinde düz zincir yapısındaki çözücülere kıyasla daha yüksek aktivite gösterdikleri görülmüştür. Mentolün esterleşme reaksiyonu için enantiomerik aşırılık (ee) ve enantiomerik oran (E) belirlenememiştir. Kullanılan kiral kolonun mentolün esterleşme reaksiyon ürünlerinin analizi için uygun olmadığına karar verilmiştir.

The effect of enzyme and solvent on the enantioselective esterification of menthol with fatty acid was investigated in this work. Oleic acid was used in all experiments and menthol molarity was kept constant at 200 mM. Pseudomonas cepacia lipase (Lipase PS “Amano”) and Candida rugosa lipase (Lipase AYS “Amano”) were used in reaction, it was seen that Lipase PS had no catalytic effect on the reaction. All the reactions performed in organic solvent and 0.1 g molecular sieves was added to the reaction medium one hour after incubation started. The optimum conditions of reaction were found to be, enzyme content, 1000 U, mmole ratio of (-)-menthol to oleic acid, 2/4, temperature, 35°C and the (-)-menthol conversion was found to be %83.5. For the esterification reaction of (±)-menthol and oleic acid, under the optimum conditions of (-)-menthol reaction, conversion decreased to %28.9 and it was determined that the enzyme was enantioselective towards (-)-menthol. The esterification reactions of (±)-menthol were performed in solvents with different log P values. The highest menthol conversion was determined as %28.9 in isooctane. So the log P value is not the only decisive parameter for the conversion and lipase shows higher activity in organic solvents having a cyclic and branched group than in the solvents having a straight chain. The enantiomeric excess (ee) and the enantiomeric ratio (E) couldn’t be determined for the esterfication reaction of menthol and it was decided that the chiral column used in the analyzes, was not suitable for analyzing the esterification products of menthol.