Biotransformación de benzaldehído en L-PAC

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Introducción
El L-fenilacetilcarbinol es un compuesto utilizado en la síntesis de la efedrina, a su vez utilizada como precursor de las anfetaminas. Industrialmente, se sintetiza mediante la fermentación aeróbica del benzaldehído por la levadura de panadería (S. cerevisiae/SC). Aunque el proceso es bastante sencillo, puede requerir un poco de equipo y conocimientos, sobre todo cuando se habla de mantener cultivos estériles y condiciones de crecimiento adecuadas. Por ello, explicaré dos métodos de diferente sofisticación para la producción de L-PAC mediante biotransformación. El medio de crecimiento debe esterilizarse en autoclave antes de su uso.

Primer método:
Se podría describir esta técnica como "chapucera pero fácil". Requiere menos equipo, es más fácil, pero también es menos eficaz y dará lugar a rendimientos más bajos.

Procedimiento:
En 500 ml de tampón citrato estéril 0,1 M pH 6, añadir 44 g de levadura y 55 g de glucosa. Colocar en un baño maría calentado a 30°C. Incubar durante 40/50 minutos.
Añadir benzaldehído (25 mmol) en 5 mL de etanol y acetaldehído (25 mmol). Incubar durante 60 minutos.
Filtrar a través de Celite.
Extraer con 3*100 ml de acetato de etilo. Romper la emulsión con una solución saturada de cloruro sódico, secar sobre sulfato sódico anhidro, filtrar y evaporar el disolvente. Este es su L-PAC.

Explicaciones:
Tampón citrato: se utiliza para mantener un pH estable, ya que el crecimiento de la célula lo disminuirá con el tiempo (no es bueno). Para preparar este tampón, sigue los procedimientos indicados en esta calculadora: https://www.aatbio.com/resources/buffer-preparations-and-recipes/citrate-buffer-ph-3-to-6-2. No olvides cambiar el pH a 6.
Temperatura: permite una mayor actividad metabólica de la levadura.
Etanol: se utiliza para disolver el benzaldehído y el acetaldehído y aumenta su biodisponibilidad.
Acetaldehído: se utiliza como aceptor de hidrógeno en lugar del benzaldehído, limitando así la producción de alcohol bencílico.

Se trata de un procedimiento fácil que casi cualquiera puede seguir tras un poco de lectura sobre técnicas estériles estándar, pero da rendimientos más bajos que el otro (entre el 20 y el 40%). Se puede mejorar con una mejor aireación mediante agitación orbital a 150 rpm o bombeando aire estéril en el medio, con 1 litro de aire por litro de medio por minuto, o inmovilizando las células en perlas de alginato. Puedes buscar esto en youtube, es muy fácil de hacer, y puede aumentar los rendimientos de manera significativa.


Segundo método:
Este protocolo es más avanzado, pero puede aumentar los rendimientos hasta un 60 o 70% si se hace correctamente. Sin embargo, requiere más material. Aunque no es perfecto, es mucho mejor.
Este método fue diseñado para la levadura Candida utilis en lugar de S. cerevisiae. Puede utilizar SC en su lugar, pero verá una disminución en los rendimientos. Puedes comprar C. utilis aquí: https://www.biomall.in/product/candida-utilis-atcc-9950-0779p-0779p

Procedimiento
El medio de cultivo se compone de 10g/L de urea (aporta nitrógeno), 10g/L de MgSO4 (aporta magnesio y azufre) y entre 50 y 70g/L de azúcar utilizando melaza. Disolver en un volumen adecuado de tampón citrato 0,1M pH 6.
La víspera, inocular un cultivo inicial de levadura e incubar a 30°C durante la noche.
Leer la densidad óptica (absorbancia) a 595 nm. Inocular el reactor de fermentación con un 15% v/v del cultivo inicial ajustado a 0,4 DO. Ejemplo: para inocular un recipiente de 1L, si la DO se midió a 0,2, añada 300mL a 700mL. Si la DO ya está en 0,4, añadir 150mL a 850mL etc... (240x106 células/ml en el inóculo, ver explicaciones)
Incubar a 30°C con agitación orbital a 150 rpm o bombeando aire estéril a una velocidad de 1 v/v/min. Si se bombea aire, se puede añadir un poco de agitación lenta.
Incubar hasta que la DO alcance entre 0,3 y 0,4. Esto debería llevar entre 4 y 6 horas. Esto debería llevar entre 4 y 6 horas, puede ser menos o más. Comprueba la DO cada 30 minutos hasta que alcances el valor deseado.
La adición de benzaldehído se hace en dosis múltiples. Para un 50mL, los volúmenes son 68, 62, 56, 50, 43, 37, 31, 25. Añadir al mismo tiempo un volumen equivalente de acetaldehído. Esperar una hora entre cada adición.
Extraer utilizando 1:2 tolueno/medio v/v, evaporar.

Explicación:
Densidad óptica: se mide con un espectrofotómetro. Aquí se lee la absorbancia a 595 nm, que es proporcional al número de células en la solución. Como regla general, recuerde que 0,1 DO=60x10^6 células/mL.

Notas generales:
Para la aireación, a pequeña escala es mejor la agitación orbital a 150 rpm. A mayor escala, necesitarás burbujear aire pasado por un filtro.
En el segundo protocolo, la adición de benzaldehído se hace en dosis múltiples para aumentar los rendimientos. Esto se puede mejorar aún más inyectando continuamente benzaldehído en dosis decrecientes, pero esto es complejo de hacer en un entorno amateur.
Se pueden utilizar benzaldehídos sustituidos y se obtendrá el análogo de L-PAC correspondiente.
Por último, puedes tomar prestados algunos elementos del método 2 e incorporarlos al método 1 para personalizar el diseño experimental a tu gusto. Tenga en cuenta que pueden utilizarse otras cepas y especies, lo que aumentará considerablemente los rendimientos. Para más información, véase "production of L-phenyl Acetyl Carbinol (L-PAC) by different novel strains of yeeasts in molasses and sugar cane juice as production medium" de Ravi et al.
 

HerrHaber

Don't buy from me
Resident
Language
🇬🇧
Joined
Jan 15, 2023
Messages
567
Reaction score
309
Points
63
Interesante
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
*para un cultivo de 50mL
 

ace4cada

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 20, 2023
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
¿de qué color es el L-PAC? es blanco o amarillo... alguien dijo que es blanco y sólido..
(cuando se extrae L-PAC con disolvente( como Tolueno) , el azucar se queda en el disolvente.. y cuando se destila se queda de color amarillo..)
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
La glucosa, la fructosa y otros azúcares no son solubles en disolventes no polares. El L-PAC es un líquido aceitoso de color amarillo.
 
View previous replies…

ace4cada

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 20, 2023
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
y el punto de fusión es 152°C~156°C ( chat GPT y Proveedores todos)
si es correcto debe ser sólido en tepmpratura ambiente

 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Por el amor de Dios, por favor, deja de usar ChatGPT para la química y las ciencias en general. El buscador de google existe, ¿hasta qué punto se puede ser perezoso intelectualmente?
El punto de fusión es de unos 10°C para el fenacetilcarbinol.
BTW, ¿estás diciendo que simplemente estás mezclando melaza y agua sin fermentar? El líquido amarillo no es más que todas las ceras orgánicas contenidas en la melaza....
 

ace4cada

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 20, 2023
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
Gracias... sé que es posible a partir de la fermentación... pero en goolge excepto wikipedia no dan punto de fusión. incluso CheBi, Chemspider y así sucesivamente no proporcionó punto de fusión... como usted sabe wikipedia no es exacta data(because personal puede editar).. única información posible sobre el punto de fusión es de proveedores (enlace anterior)...

solo quiero saber el punto de fusion exacto. y color..
la sullpiers(99% L-PAC) es incorrecta o diferente forma?
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Acabo de comprobarlo y, efectivamente, no encuentro un punto de fusión preciso. Sin embargo, puedo asegurar que a temperatura ambiente es un líquido aceitoso, incluso en condiciones de congelación.

https://www.trc-canada.com/prod-img/MSDS/H949610MSDS.pdf

"Aspecto: Aceite incoloro a amarillo claro"
 

Osmosis Vanderwaal

Moderator in US section
Resident
Joined
Jan 15, 2023
Messages
1,576
Solutions
4
Reaction score
1,095
Points
113
Deals
1
Como antiguo cultivador de setas, he pensado mucho en esto. Estoy pensando en la levadura turbo, que tiene todos los nutrientes en ella, y es una cepa de Sc resistente al etanol al 20% sería sólo el billete para sobrevivir a un ambiente hostil como este
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Lo que a veces hago para aumentar la cantidad de nutrientes en mi medio es añadir levadura nutricional casera que hago a partir de levadura de cerveza gastada, ya que contiene todos los nutrientes necesarios para apoyar el crecimiento de SC
 

Osmosis Vanderwaal

Moderator in US section
Resident
Joined
Jan 15, 2023
Messages
1,576
Solutions
4
Reaction score
1,095
Points
113
Deals
1
También soy cervecero casero. Leí sobre un proceso de fabricación de L-pac que no era por lotes. Siempre y cuando la levadura muerta se hunda, se evacua el bidón a través de una llave de paso en la parte inferior y se conduce, o se centrifuga la levadura muerta y la mugre del fluido y se añade más de nuevo al bidón y se convierte en un proceso continuo. Hice los cálculos, pero me olvidé de la cantidad de material que decidí que haría una semana, 20 g de purificado L-pac por 10 galones ls Worth cada vez que se drena me parece, y la selección natural hará que la levadura mejor y mejor en hacer la bioquímica, siempre y cuando se mantenga vivo
 

kpspoo

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 24, 2023
Messages
3
Reaction score
1
Points
3
Hay muchos subproductos durante la fermentación, como el alcohol bencílico, el ácido benzoico, el etanol, el ácido acético, la acetofenona y el benzaldebído (sin reaccionar).
Para purificar el L-PAC del disolvente, se necesita un procedimiento mas complicado.
y algunos artículos recomiendan condiciones anaeróbicas para un mayor rendimiento
creo que el metodo anterior es orientativo, no detallado.
 

kpspoo

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 24, 2023
Messages
3
Reaction score
1
Points
3
g
 
Last edited:

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
No se ha descrito la preparación. Sin embargo, la contaminación por ácido benzoico y alcohol bencílico puede minimizarse añadiendo acetaldehído en la mezcla de reacción, como se describe en el procedimiento que he escrito más arriba. Me interesaba más la producción que la purificación.
 

kpspoo

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 24, 2023
Messages
3
Reaction score
1
Points
3
Ya veo. Sin purificación nadie puede convencer de que el L-Pac se produjo por fermentación. El color puede ser diferente por otro subproducto. y la destilación será más ambigua debido al subproducto..
Entonces, ¿cómo puedes convencer de que el L-PAC fue producido? ¿Tienes algún analizador?
 
Top