Surfactants – the application in pharmaceutical biocatalysis

Q4 Pharmacology, Toxicology and Pharmaceutics

Farmacja Polska Pub Date : 2024-02-29 DOI:10.32383/farmpol/185292

Jacek Dulęba, Tomasz Siódmiak, Magdalena Górczak, Dominika Gwiazda, Klaudia Oryl, Wiktoria Pawłowska, Hubert Zwiewka, M. Marszałł

{"title":"Surfactants – the application in pharmaceutical biocatalysis","authors":"Jacek Dulęba, Tomasz Siódmiak, Magdalena Górczak, Dominika Gwiazda, Klaudia Oryl, Wiktoria Pawłowska, Hubert Zwiewka, M. Marszałł","doi":"10.32383/farmpol/185292","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Surfaktanty są związkami powierzchniowo czynnymi, szeroko wykorzystywanymi w przemyśle biotechnologicznym, chemicznym i farmaceutycznym. Zawierają w swojej strukturze zarówno grupy hydrofilowe, jak i hydrofobowe, dzięki czemu umożliwiają obniżenie napięcia powierzchniowego środowiska reakcji. Aktualnie w wielu ośrodkach naukowych prowadzone są badania nad oceną roli tych związków w zwiększaniu wydajności biokatalizy z zastosowaniem lipaz. \nCelem niniejszej pracy było przedstawienie wpływu surfaktantów na aktywność lipaz użytych w różnych reakcjach o znaczeniu farmaceutycznym, takich jak otrzymywanie leków lub ich bloków budulcowych. Opisano udział środków powierzchniowo czynnych w reakcjach katalizowanych przez 12 różnych lipaz – lipazę z Candida rugosa (CRL), lipazę B z Candida antarctica (CALB), lipazę z Burkholderia cepacia (BCL), Thermomyces lanuginosus (TLL), Pseudomonas fluorescens (PFL), Pseudomonas aeruginosa (PAL), Pseudomonas stutzeri (PSL), Aspergillus oryzae (AOL), Aspergillus niger (ANL), Yarrowia lipolytica (YLL), Rhizomucor miehei (RML) i Fusarium oxysporum (FOL).\nZastosowane surfaktanty wykazywały znaczący wpływ na aktywność katalityczną lipaz. Surfaktanty niejonowe wpływały na wzrost aktywności lipaz (Tween 20, 80 - CRL, CALB, BCL, PAL, PSL, AOL, ANL oraz Triton X-100 - CALB, BCL, TLL, PFL, PSL, AOL, RML, FOL). Dodecylosiarczan sodu (anionowy, SDS), jako przedstawiciel jonowych związków powierzchniowo czynnych, wywierał pozytywny efekt na aktywność lipazy RML, natomiast negatywny na aktywność lipaz CALB, TLL, PFL i PSL. Z kolei, dodatek surfaktantu kationowego (CTAB/CTABr) skutkował wzrostem aktywności lipaz BCL, AOL i ANL oraz spadkiem aktywności CRL, TLL, PFL, PSL i RML. Znaczenie środka powierzchniowo czynnego użytego w reakcji katalizowanej przez lipazy było zależne w głównej mierze od struktury i stężenia detergentu, jak i warunków reakcji, m.in. pH, temperatury. Biorąc pod uwagę dane literaturowe można stwierdzić, iż surfaktanty stanowią istotny element w projektowaniu układów katalitycznych.","PeriodicalId":34025,"journal":{"name":"Farmacja Polska","volume":"51 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-02-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Farmacja Polska","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.32383/farmpol/185292","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"Pharmacology, Toxicology and Pharmaceutics","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Surfaktanty są związkami powierzchniowo czynnymi, szeroko wykorzystywanymi w przemyśle biotechnologicznym, chemicznym i farmaceutycznym. Zawierają w swojej strukturze zarówno grupy hydrofilowe, jak i hydrofobowe, dzięki czemu umożliwiają obniżenie napięcia powierzchniowego środowiska reakcji. Aktualnie w wielu ośrodkach naukowych prowadzone są badania nad oceną roli tych związków w zwiększaniu wydajności biokatalizy z zastosowaniem lipaz. Celem niniejszej pracy było przedstawienie wpływu surfaktantów na aktywność lipaz użytych w różnych reakcjach o znaczeniu farmaceutycznym, takich jak otrzymywanie leków lub ich bloków budulcowych. Opisano udział środków powierzchniowo czynnych w reakcjach katalizowanych przez 12 różnych lipaz – lipazę z Candida rugosa (CRL), lipazę B z Candida antarctica (CALB), lipazę z Burkholderia cepacia (BCL), Thermomyces lanuginosus (TLL), Pseudomonas fluorescens (PFL), Pseudomonas aeruginosa (PAL), Pseudomonas stutzeri (PSL), Aspergillus oryzae (AOL), Aspergillus niger (ANL), Yarrowia lipolytica (YLL), Rhizomucor miehei (RML) i Fusarium oxysporum (FOL). Zastosowane surfaktanty wykazywały znaczący wpływ na aktywność katalityczną lipaz. Surfaktanty niejonowe wpływały na wzrost aktywności lipaz (Tween 20, 80 - CRL, CALB, BCL, PAL, PSL, AOL, ANL oraz Triton X-100 - CALB, BCL, TLL, PFL, PSL, AOL, RML, FOL). Dodecylosiarczan sodu (anionowy, SDS), jako przedstawiciel jonowych związków powierzchniowo czynnych, wywierał pozytywny efekt na aktywność lipazy RML, natomiast negatywny na aktywność lipaz CALB, TLL, PFL i PSL. Z kolei, dodatek surfaktantu kationowego (CTAB/CTABr) skutkował wzrostem aktywności lipaz BCL, AOL i ANL oraz spadkiem aktywności CRL, TLL, PFL, PSL i RML. Znaczenie środka powierzchniowo czynnego użytego w reakcji katalizowanej przez lipazy było zależne w głównej mierze od struktury i stężenia detergentu, jak i warunków reakcji, m.in. pH, temperatury. Biorąc pod uwagę dane literaturowe można stwierdzić, iż surfaktanty stanowią istotny element w projektowaniu układów katalitycznych.

查看原文本刊更多论文

表面活性剂--在制药生物催化中的应用

表面活性剂是一种表面活性化合物，广泛应用于生物技术、化学和制药行业。它们的结构中同时含有亲水基团和疏水基团，可以降低反应环境的表面张力。目前，许多研究中心正在开展研究，以评估这些化合物在提高脂肪酶介导的生物催化效率方面的作用。本研究的目的是介绍表面活性剂对用于各种制药反应（如制备药物或其构件）的脂肪酶活性的影响。研究描述了表面活性剂在 12 种不同脂肪酶催化的反应中的参与情况--白色念珠菌脂肪酶 (CRL)、白色念珠菌脂肪酶 B (CALB)、布氏头孢菌脂肪酶 (BCL)、兰氏热酵母菌脂肪酶 (TLL)、荧光假单胞菌脂肪酶 (TLL)、荧光假单胞菌 (PFL)、铜绿假单胞菌 (PAL)、石炭酸假单胞菌 (PSL)、黑曲霉 (AOL)、黑麴菌 (ANL)、脂肪分解蓍草菌 (YLL)、米黑根瘤菌 (RML) 和氧孢镰刀菌 (FOL)。所使用的表面活性剂对脂肪酶的催化活性有显著影响。非离子表面活性剂提高了脂肪酶的活性（吐温 20、80 - CRL、CALB、BCL、PAL、PSL、AOL、ANL 和 Triton X-100 - CALB、BCL、TLL、PFL、PSL、AOL、RML、FOL）。十二烷基硫酸钠（阴离子，SDS）作为离子型表面活性剂的代表，对 RML 的脂肪酶活性有积极影响，但对 CALB、TLL、PFL 和 PSL 的脂肪酶活性有消极影响。相反，添加阳离子表面活性剂（CTAB/CTABr）后，BCL、AOL 和 ANL 脂肪酶的活性增加，而 CRL、TLL、PFL、PSL 和 RML 的活性降低。在脂肪酶催化反应中使用的表面活性剂的重要性主要取决于洗涤剂的结构和浓度以及反应条件，如 pH 值和温度。考虑到文献数据，可以得出结论：表面活性剂是催化系统设计中的一个重要元素。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊