Résolution énantiosélective des alcools racémique par les lipases sous ultrasons 

Comme nous l’avons déjà montré précédemment, c’est l’énergie produite par le phénomène de cavitation généré par les ultrasons qui est responsable de l’amélioration de la réactivité. Cette propriété des ultrasons est également mise à profit dans les réactions enzymatiques1,2 . De nombreuses études disponibles dans la littérature rapportent que les ultrasons à basse fréquence (environ 40 kHz) ne dénaturent pas les enzymes . Leur utilisation avec une faible fréquence et une puissance adéquate, peut, au contraire optimiser le fonctionnement du biocatalyseur. Dans cette première partie des travaux réalisés dans cette thèse, l’effet des ultrasons sur l’acylation enzymatique de trois alcools racémiques, 1-phényléthanol, 2-pentanol et menthol, avec différents donneurs d’acyle a été évalué. Une série des lipases commerciales, la CALB, la CRL, la ROL et la LPP, largement utilisées dans l’hydrolyse et la synthèse des esters a été employé. L’objectif de ce travail est focalisé sur la possibilité d’augmenter l’activité et l’énantiosélectivité de ces lipases en les utilisant sous irradiation ultrasonore. Généralement, les expériences ont été menées dans un bain à ultrasons et/ou un agitateur magnétique avec trois approches différentes: irradiation par ultrasons sans agitation conventionnelle (US), agitation conventionnelle après pré-irradiation de la lipase (P-I), et sous agitation conventionnelle uniquement (Conv). Les effets du système générateur des ultrasons, du temps de pré-irradiation par ultrasons de la lipase, des solvants organiques, des donneurs d’acyle, de la température et sur les lipases immobilisées ont été étudiés. 

Influence du système à ultrasons

L’effet de la source des ultrasons (système à ultrasons) a été étudié et comparé avec l’agitation conventionnelle. Un bain et une sonde à ultrason ont été utilisés dans les mêmes conditions opératoires. Comme le montrent les figures 1.1 et 1.2, lors de l’acylation enzymatique des trois alcools racémiques étudiés, les conversions et les énantiosélectivités les plus élevées ont été obtenues lorsque les réactions sont effectuées dans le bain à ultrason, et ce pour les deux enzymes utilisées (CALB et CRL). Lorsque les ultrasons sont générés par une sonde à ultrasons, les valeurs de conversion et d’énantiosélectivité obtenues sont nettement plus faibles, aussi bien par rapport au bain à ultrasons que par rapport à l’agitation mécanique classique. Figure 1.1. Influence de système à ul enzymatique des alcools racémiques 0 10 20 30 40 50 1-phenylethanol 0 10 20 30 40 50 1-phenylethanol Résultats et discussion] Influence de système à ultrason sur la conversion (C) dans l’acylation enzymatique des alcools racémiques par CALB et CRL. phenylethanol 2-pentanol menthol CALB phenylethanol 2-pentanol menthol CRL 86 ) dans l’acylation . Bain Sonde Agitation Bain Sonde Agitation  Figure 1.2. Influence de système à ultrason sur l’ enzymatique des alcools racémiques Il est donc clair que l’utilisation d’une sonde à ultrasons n’est pas activer des réactions enzymatiques. Par rapport au bain à ultrasons, une sonde produit des ondes concentrées sur une petite zone particulièrement avec la protéine qui se dénaturerait alors rapidement différentes liaisons faibles maintenant la cohésion tridimensionnelle de la protéine