Selmani Aksuoğlu

Prokiral ketonların biyolojik olarak indirgenmesi, biyolojik olarak aktif birçok bileşik ve doğal ürün üretmek için potansiyel olarak faydalı öncüler olan kiral ikincil alkollere verimli erişim sağlar. Bu biyolojik indirgeme işlemi, Laktik Asit Bakteri suşları gibi tüm hücreli biyokatalizörler kullanıldığında farklı parametrelerden etkilenebilir. Bu bağlamda, bu tez çalışmasında, 2-metil-1-fenilpropan-1-on'un asimetrik biyo-indirgenmesi için gereken pH, inkübasyon süresi, sıcaklık ve karıştırma hızı gibi kültür parametrelerini optimize etmek için I-optimal tasarım tabanlı bir model kullanılacaktır. Lactobacillus fermentum BY35, en yüksek dönüşüm oranını (cr) ve enantiyomerik aşırılığı (ee) elde etmek için bir biyokatalizör olarak kullanıldı. Önerilen optimizasyon model kullanılarak, dört kültür parametresinin optimum değerleri: pH 6.5, sıcaklık 25 °C, inkübasyon süresi 38,5 saat, karıştırma hızı 200 rpm dir. Bu şartlar altında ee değeri %98,78 ve cr değeri %98,92 olarak önerildi. Bu optimizasyon şartları altında yapılan deneysel çalışma sonucunda cr ve ee değerleri sırasıyla> %99 ve> %99 olarak bulunmuştur. Bu sebeple, optimizasyon modelinin sonuçları, deneysel sonuçlar ile tutarlıdır. Ayrıca, bu tez çalışmasında, asimetrik indirgeme için önerilen I-optimal tasarım tabanlı model kullanarak kültür parametrelerini optimize eden ilk çalışmadır ve asimetrik indirgenme reaksiyonlarında bu metodun kullanılabileceği gösterilmiştir.

Aksuoğlu, Selmani; Özdemir, Akın; Serencam, Hüseyin; Dertli, Enes; Şahin, Engin

The bioreduction of prochiral ketones offers efficient access to chiral secondary alcohols, which are potentially beneficial precursors for producing many biologically active compounds and natural products. This bioreduction process can be affected by different parameters when whole-cell of biocatalysts such as Lactic Acid Bacteria strains are applied. In this context, this paper proposed an I-optimal design-based model to optimize culture parameters such as temperature, pH, incubation period, and agitation speed for asymmetric bioreduction of 2-methyl-1-phenylpropan-1-one (1) with Lactobacillus fermentum BY35 as a biocatalyst while achieving the highest conversion rate (cr) and enantiomeric excess (ee). The optimum settings of the four culture parameters and the cr and ee values were found using the proposed optimization model as follows: pH = 6.5, temperature = 25 °C, incubation period = 38.5 h, agitation speed = 200 rpm, the ee value = 98.78%, and the cr value = 98.92%. After the validation of the process, the cr and ee values were found to be > 99% and > 99%, respectively, while using the optimum operating conditions from the optimization model. Thus, the results of the optimization model are consistent with the results of the validation experiment. It is also noted that this paper is the first to optimize culture parameters using the proposed I-optimal design-based model for an asymmetric reduction.

AtıfScopus3·WoS3·OpenAlex3

İncele