Biotransformacija benzaldehida v L-PAC

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Uvod
L-fenilacetilkarbinol je spojina, ki se uporablja pri sintezi efedrina, ki se sam uporablja kot predhodnik amfetaminov. Industrijsko se sintetizira z aerobno fermentacijo benzaldehida s pekovskim kvasom (S. cerevisiae/SC). Čeprav je postopek precej preprost, lahko zahteva nekaj opreme in znanja, zlasti ko govorimo o vzdrževanju sterilnih kultur in ustreznih pogojev rasti. Zato bom razložil dve različno zapleteni metodi za proizvodnjo L-PAC z biotransformacijo. Rastno gojišče je treba pred uporabo sterilizirati z avtoklaviranjem.

Prva metoda:
To tehniko bi lahko opisali kot "površno, a enostavno". Zahteva manj opreme, je lažja, vendar je tudi manj učinkovita in bo povzročila manjše donose.

Postopek:
V 500 ml sterilnega 0,1M citratnega pufra pH 6 dodajte 44 g kvasa in 55 g glukoze. Postavimo v vodno kopel, segreto na 30 °C. Inkubiramo 40/50 minut.
Dodajte benzaldehid (25 mmol) v 5 ml etanola in acetaldehid (25 mmol). Inkubiramo 60 minut.
Filtriramo skozi celit.
Ekstrakcija s 3*100 ml etil acetata. Emulzijo razbijemo z nasičeno raztopino natrijevega klorida, posušimo nad brezvodnim natrijevim sulfatom, filtriramo, izparimo topilo. To je vaš L-PAC.

Razlage:
Citratni pufr: uporablja se za vzdrževanje stabilnega pH, saj ga rast celice čez čas zniža (kar ni dobro). Za pripravo tega pufra upoštevajte postopke, ki jih navaja ta kalkulator: https://www.aatbio.com/resources/buffer-preparations-and-recipes/citrate-buffer-ph-3-to-6-2. Ne pozabite spremeniti pH na 6.
Temperatura: omogoča večjo presnovno aktivnost kvasovk.
Etanol: uporablja se za raztapljanje benzaldehida in acetaldehida ter povečuje njuno biološko razpoložljivost.
Acetaldehid: uporablja se kot akceptor vodika namesto benzaldehida, s čimer se omeji proizvodnja benzilalkohola.

To je enostaven postopek, ki ga lahko izvede skoraj vsakdo po nekaj branja o standardnih sterilnih tehnikah, vendar daje nižje izkoristke kot drugi postopek (med 20 in 40 %). Izboljšamo ga lahko z boljšim zračenjem z orbitalnim stresanjem pri 150 vrtljajih na minuto ali s črpanjem sterilnega zraka v gojišče, in sicer 1 L zraka na liter gojišča na minuto, ali z imobilizacijo celic v alginatnih kroglicah. To si lahko ogledate na youtubu, saj je zelo enostavno in lahko znatno poveča donose.


Druga metoda:
Ta protokol je bolj napreden, vendar lahko ob pravilni izvedbi poveča izkoristek do 60 ali 70 %. Vendar pa bo za to potrebnih več materiala. Čeprav ni popoln, je veliko boljši.
Ta metoda je bila zasnovana za kvasovko Candida utilis namesto za S. cerevisiae. Namesto nje lahko uporabite SC, vendar se bodo donosi zmanjšali. C. utilis lahko kupite tukaj: https: //www.biomall.in/product/candida-utilis-atcc-9950-0779p-0779p

Postopek:
Gojišče je sestavljeno iz 10 g/L sečnine (dušik), 10 g/L MgSO4 (magnezij in žveplo) in od 50 do 70 g/L sladkorja iz melase. Raztopimo v ustrezni količini 0,1M citratnega pufra s pH 6.
Dan prej inokulirajte začetno kulturo kvasovk in jo čez noč inkubirate pri 30 °C.
Odčitamo optično gostoto (absorbanco) pri 595 nm. Fermentacijski reaktor inokulirajte s 15 % v/v izhodiščne kulture, prilagojene na 0,4 OD. Primer: če je bila izmerjena vrednost OD 0,2, za inokulacijo 1L posode dodajte 300 mL na 700 mL. Če je OD že 0,4, dodajte 150 ml na 850 ml itd... (240x106 celic/ml v inokulu, glejte razlago)
Inkubirajte pri 30 °C z orbitalnim stresanjem pri 150 vrtljajih na minuto ali črpanjem sterilnega zraka s hitrostjo 1 v/v/min. Če črpate zrak, boste morda želeli dodati nekaj počasnega mešanja.
Inkubirajte, dokler OD ne doseže vrednosti med 0,3 in 0,4. To naj bi trajalo od 4 do 6 ur, lahko tudi manj ali več. Vsakih 30 minut preverite OD, dokler ne dosežete želene vrednosti.
Dodajanje benzaldehida poteka v več odmerkih. Za 50 ml so količine 68, 62, 56, 50, 43, 37, 31, 25. Istočasno dodajte enakovreden volumen acetaldehida. Med vsakim dodajanjem počakajte eno uro.
Ekstrakcijo izvedemo z uporabo toluena/medija v/v v razmerju 1:2 in izparevamo.

Razlaga:
Optična gostota: izmerimo jo s spektrofotometrom. Pri tem odčitamo absorbanco pri 595 nm, ki je sorazmerna s številom celic v raztopini. Pravilo: 0,1 OD=60x10^6 celic/mL

Splošne opombe:
Za zračenje je v manjšem obsegu boljše orbitalno stresanje pri 150 vrtljajih na minuto. V večjem obsegu boste morali uporabiti zrak, ki ga boste spustili skozi filter.
V drugem protokolu je dodajanje benzaldehida izvedeno v več odmerkih, da se poveča izkoristek. To se lahko še izboljša z neprekinjenim vbrizgavanjem benzaldehida v padajočem odmerku, vendar je to v amaterskem okolju zapleteno.
Uporabijo se lahko tudi substituirani benzaldehidi, pri čemer se pridobi ustrezen analog L-PAC.
Na koncu si lahko izposodite nekatere elemente metode 2 in jih vključite v metodo 1, da prilagodite načrt poskusa po svojih željah. Zavedajte se, da lahko uporabite tudi druge seve in vrste, kar znatno poveča izkoristek. Za več informacij glej "Production of L-phenyl Acetyl Carbinol (L-PAC) by different novel strains of yeasts in melasses and sugar cane juice as production medium", Ravi et al.
 

HerrHaber

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

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
* za kulturo s prostornino 50 ml
 

ace4cada

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 20, 2023
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
kakšna je barva L-PAC ? je bela ali rumena... nekdo je rekel, da je bela in trdna...
(pri ekstrakciji L-PAC s topilom (kot je toluen) ostane sladkor v topilu in pri destilaciji ostane rumena barva..).
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Glukoza, fruktoza in drugi sladkorji niso topni v nepolarnih topilih. L-PAC je rumena oljnata tekočina.
 
View previous replies…

ace4cada

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 20, 2023
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
in tališče je 152 °C ~ 156 °C ( chat GPT in dobavitelji vsi)
če je to pravilno, mora biti trdno pri sobni temperaturi

 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Za božjo voljo vas prosimo, da prenehate uporabljati ChatGPT za kemijo in znanosti na splošno. Googlov iskalnik obstaja, kako intelektualno lenoben je lahko človek?
Tališče fenijacetilkarbinola je približno 10 °C.
BTW, ali praviš, da samo mešaš melaso in vodo brez fermentacije? Rumena tekočina so vsi organski voski, ki jih vsebuje melasa....
 

ace4cada

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 20, 2023
Messages
4
Reaction score
0
Points
1
hvala.. vem, da je mogoče iz fermentacije.. vendar v goolge razen wikipedia ne dajejo tališča . tudi CheBi, Chemspider in tako naprej niso zagotovili tališča.. kot veste, wikipedia ni natančen podatek (ker lahko osebno uredi).. edina možna informacija o tališču je od dobaviteljev (zgornja povezava)..

samo želim vedeti točno tališče in barvo.
ali je ta sol (99 % L-PAC) napačna ali drugačna oblika?
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Pravkar sem preveril, res ne morem najti natančnega podatka o temperaturi taljenja. Lahko pa vam zagotovim, da je pri sobni temperaturi oljnata tekočina, tudi pri zmrzovanju.

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

"Videz: brezbarvno do svetlo rumeno olje"
 

Osmosis Vanderwaal

Moderator in US section
Resident
Joined
Jan 15, 2023
Messages
1,576
Solutions
4
Reaction score
1,095
Points
113
Deals
1
Kot nekdanji gobar sem o tem veliko razmišljal. Mislim, da bi bil turbo kvas, ki ima v sebi vsa hranila in je sev Sc, odporen na etanol do 20 %, prava vstopnica za preživetje v takem sovražnem okolju
 

archae

Don't buy from me
Resident
Joined
Jan 25, 2022
Messages
77
Reaction score
66
Points
18
Včasih za povečanje količine hranil v svojem gojišču dodam nekaj domačega hranilnega kvasa, ki ga naredim iz porabljenega pivovarskega kvasa, saj vsebuje vsa hranila, potrebna za podporo rasti 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
Sem tudi domači pivovar. Prebral sem o postopku izdelave L-paca, ki ni bil šaržni postopek. Dokler se mrtvi kvas potopi, izprazniš boben prek petcock na dnu in poganjaš ali centrifugiraš mrtvi kvas in gmoto iz tekočine ter dodaš več nazaj v boben in postane neprekinjen proces. Naredil sem matematiko, vendar sem pozabil, koliko materiala sem se odločil, da bi to naredil na teden, 20 g prečiščenega L-pak na 10 galon ls Worth vsakič, ko ste ga izpraznili, čutim, in naravna selekcija bo kvas izboljšala in izboljšala biokemijo, dokler jo ohranite pri življenju
 

kpspoo

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 24, 2023
Messages
3
Reaction score
1
Points
3
med fermentacijo je veliko stranskih produktov, kot so benzilalkohol, benzojeva kislina, etanol, ocetna kislina, acetofenon, benzaldebyd (nereagirani)
zato je za čiščenje L-PAC iz topila potreben bolj zapleten postopek
in nekateri članki priporočajo anaerobno stanje za večji izkoristek
Mislim, da je zgornja metoda le smernica, ne pa tudi podrobna.
 

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
Obdelava ni bila opisana. Vendar pa lahko kontaminacijo z benzojevo kislino in benzilalkoholom zmanjšamo z dodajanjem acetaldehida v reakcijsko zmes, kot je opisano v postopku, ki sem ga napisal zgoraj. Bolj kot čiščenje me je zanimala proizvodnja
 

kpspoo

Don't buy from me
New Member
Joined
Mar 24, 2023
Messages
3
Reaction score
1
Points
3
razumem. brez prečiščevanja nihče ne more prepričati, da je bil L-Pac proizveden s fermentacijo. Barva se lahko razlikuje zaradi drugih stranskih proizvodov. in destilacija bo bolj dvoumna zaradi stranskih proizvodov.
Kako torej lahko prepričate, da je bil L-PAC proizveden? Ali imate kakšen analizator?
 
Top