Descripción del proyecto
DENTRO DE LOS REQUERIMIENTOS DE UNA QUIMICA VERDE Y SOSTENIBLE, EL USO DE CATALIZADORES, Y ENTRE ELLOS LAS ENZIMAS, CONSTITUYE LA MEJOR OPCION PARA UN OPTIMO APROVECHAMIENTO DE LAS MATERIAS PRIMAS Y UNA MENOR CONTAMINACION MEDIOAMBIENTAL, LAS REACCIONES EN CASCADA ESTAN ENTRE LOS PROCESOS MAS INTERESANTES EN (BIO)CATALISIS, CUANDO SE IMPLICAN DOS CATALIZADORES, EL USO DE LOS CATALIZADORES ENZIMATICOS (O ENZIMA/METAL) COINMOVILIZADOS TIENE VENTAJAS CINETICAS AL EVITAR LOS PERIODOS DE INDUCCION REQUERIDOS HASTA QUE LA CONCENTRACION DEL PRIMER PRODUCTO DE LA REACCION EN CASCADA ALCANCE EL VALOR NECESARIO PARA QUE EL SEGUNDO CATALIZADOR PUEDA DESARROLLAR TODA SU ACTIVIDAD, LA ELIMINACION DE ESTE TIEMPO DE INDUCCION DETERMINA LOS RENDIMIENTOS, CUANDO EL PRODUCTO DE LA PRIMERA ENZIMA ES INESTABLE, O LA ESTABILIDAD DE LA ENZIMA, SI ESTE PRODUCTO LA INACTIVA, DESDE EL PUNTO DE VISTA DE DISEÑO DEL CATALIZADOR, LA COINMOVILIZACION CONLLEVA DOS PROBLEMAS NO RESUELTOS: 1, AMBAS ENZIMAS DEBEN DE INMOVILIZARSE EN LA MISMA SUPERFICIE (DE FORMA QUE DIFICILMENTE SE LOGRARAN CATALIZADORES OPTIMOS PARA CADA UNA DE ELLAS) 2, UNA VEZ UNA ENZIMA SE INACTIVA, SE DEBEN DESECHAR AMBAS, EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES BUSCAR SOLUCIONES A AMBOS PROBLEMAS, CUANDO UNA ENZIMA SEA MENOS ESTABLE QUE LA OTRA Y ADEMAS RESULTE MUY DIFICIL ESTABILIZARLA POR UNION COVALENTE MULTIPUNTUAL, SE INMOVILIZARA ESTA DE FORMA REVERSIBLE SOBRE LA OTRA ENZIMA QUE ESTARA ESTABILIZADA SEGUN SU MEJOR PROTOCOLO DE INMOVILIZACION, SI AMBAS ENZIMAS PUEDEN ESTABILIZARSE MUCHO POR UNION COVALENTE MULTIPUNTUAL, SE REALIZARA LA INMOVILIZACION DE CADA ENZIMA EN UN NANO-SOPORTE DE FORMA INDEPENDIENTE (GRUPO ACTIVO Y PROTOCOLO DE INMOVILIZACION OPTIMO DE CADA ENZIMA), PROCEDIENDO A CONTINUACION A SU MEZCLA Y AGREGACION PARA FORMAR PARTICULAS MACROSCOPICAS POROSAS 'EX NOVO', LA AGREGACION DE NANOPARTICULAS DEBE ORIGINAR PARTICULAS MACROSCOPICAS REPRODUCIBLES Y SUFICIENTEMENTE ESTABLES PARA QUE NO SE DISGREGUEN EN OPERACION, POR LO QUE SE ANALIZARAN DISTINTAS POSIBILIDADES PARA CONSEGUIRLAS, SI UNA DE LAS ENZIMAS INMOVILIZADAS ES MUCHO MAS ESTABLE QUE LA OTRA, SE INTENTARA SU REUSO, CUANDO UNA ENZIMA SE INMOVILICE SOBRE LA OTRA, ESTO SE CONSEGUIRA SI LA INMOVILIZACION DE LA MAS INESTABLE ES REVERSIBLE Y SE PUEDE DESORBER SIN AFECTAR A LA ENZIMA MAS ESTABLE INMOVILIZADA SOBRE EL SOPORTE, SI SE USAN LAS PARTICULAS FORMADAS POR AGREGACION DE NANOPARTICULAS, SE DEBERA DISEÑAR UN PROTOCOLO DE DISGREGACION DE LAS NANOPARTICULAS TRAS LA INACTIVACION DE UNA ENZIMA, SIN AFECTAR A LA QUE AUN ES ACTIVA, ADEMAS, LA NANOPARTICULA DONDE SE INMOVILICE LA ENZIMA MAS ESTABLE DEBERA PODER RECUPERARSE, POR EJEMPLO POR SER MAGNETICA, SE ANALIZARAN NANOPARTICULAS ESTANDAR Y JANUS (AMFIFILICAS), QUE TIENEN UNA PARTE DE SU SUPERFICIE DE NATURALEZA HIDROFOBICA Y OTRA DE NATURALEZA HIDROFILICA, LO QUE PODRIA PERMITIR INMOVILIZAR DOS ENZIMAS: EN CIERTOS CASOS SE PODRA DIRIGIR CADA ENZIMA A UNA SUPERFICIE SI SE DISEÑA UN PROTOCOLO ADECUADO, ESTOS COMBI-CATALIZADORES PODRAN ESTAR FORMADOS POR DOS O MAS ENZIMAS, O INCLUIR CATALIZADORES METALICOS, AUNQUE EL OBJETIVO PRINCIPAL ES EL DISEÑO DE ESTRATEGIAS PARA LA COINMOVILIZACION DE ENZIMAS (Y METALES), ESTOS SE UTILIZARAN EN DIVERSAS REACCIONES EN CADENA: REACCIONES REDOX CON REGENERACION DEL COFACTOR, HIDROLISIS O MODIFICACION DE POLISACARIDOS, PROTEINAS O ACEITES, ETC, COINMOVILIZACIÓN\ESTABILIZACIÓN\NANOPARTÍCULAS\PARTÍCULAS EX NOVO\COMBOCATÁLISIS\LIPASAS\DESHIDROGENASAS\OXIDASA