engleski

Matematical model of catechol oxidation in microreactor

Lakaze spadaju u skupinu oksidoreduktaza. Pripadaju skupini metaloenzima jer na aktivnom mjestu sadrže četiri atoma bakra. Prirodno su prisutne u prirodi u biljkama i gljivama. Za razliku od većine ostalih enzima koji posjeduju specifično svojstvo samo prema određenom supstratu, lakaze djeluju na široki spektar različitih supstrata. Uz pomoć kisika kataliziraju oksidaciju o- i p- difenola, aminofenola, poliamina, lignina i različitih nefenolnih suspatrata. Zbog svoje široke primjene lakaze su postale veoma značajne u biotehnologiji. Primjenom mikroreaktora lakaze su našle novo područje korištenja. Naime važnost uporabe mikroreaktora, osobito u kemiji i biotehnologiji povećava se svakodnevno zbog njihove selektivnosti, povećanih prinosa, bolje kontrole provođenja procesa, sigurnosti rada, i bržeg i jednostavnijeg prijenosa u veće mjerilo. U ovom radu razvijen je matematički model oksidacije fenolnog spoja (katehola) s lakazom iz Trametes versicolor u mikroreaktoru volumena 6 μL sa dva ulaza (Y-oblik) i jednim izlazom (dimenzije kanala: širina 150 μm, visina 150 μm i duljina 332 mm). Model uključuje model reaktora opisan parcijalnim diferencijalnim jednadžbama za difuziju konvekciju i kinetiku procesa. Kinetika je opisana dvosupstratnom Michaleis-Menten jednadžbom, a kinetički parametri su određeni pokusima u mikroreaktoru. Sustav parcijalnih diferencijalnih jednadžbi riješen je metodom konačnih razlika korištenjem W.R. Mathematica 6.0.

mathematical model; catechol oxidation; microreactor

Ovaj se tekst temelji na radu koji je financirala Nacionalna zaklada za znanost, visoko školstvo i tehnologijski razvoj Republike Hrvatske.