Разработка фундаментальных основ кинетических закономерностей процессов окисления органических соединений в присутствии биокатализаторов, в том числе магнитоотделяемых, для синтеза биологически активных соединений

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-19-01408

НазваниеРазработка фундаментальных основ кинетических закономерностей процессов окисления органических соединений в присутствии биокатализаторов, в том числе магнитоотделяемых, для синтеза биологически активных соединений

Руководитель Матвеева Валентина Геннадьевна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" , Тверская обл

Конкурс №18 - Конкурс 2017 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-204 - Равновесие и кинетика процессов в химически реагирующих системах

Ключевые слова Кинетика, адсорбционно-десорбционное равновесие, каталитическое окисление, биокатализаторы, магнитоотделяемые катализаторы, реактора периодического действия, проточные реактора

Код ГРНТИ31.15.28

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на фундаментальное исследование кинетических особенностей, равновесия и механизмов реакций селективного окисления ароматических соединений и сахаров с использованием биокатализаторов, в том числе магнитоотделяемых. Одним из наиболее значимых каталитических процессов тонкого органического синтеза, служащим для получения синтетических биологически активных соединений (в том числе витаминов группы В, Е и К), является реакция селективного окисления. В данном проекте предлагается разработка направленного синтеза высокоэффективных каталитических систем нового поколения путем иммобилизация ферментов класса оксидоредуктаз на функционализированные неорганические носители включая магнитоотделяемые. Каталитически активные центры, сформированные на поверхности носителей, сочетают достоинства ферментов (селективность, активность) и гетерогенных (легкость отделения, особенно в случае магнитного отделения, и возможность модификации) катализаторов. В зависимости от характеристик фермента, носителя, модификатора, сшивающего агента и условий синтеза можно варьировать каталитические свойства таких систем. Планируется отработка параметров проведения процессов синтеза биологически активных соединений с оптимальными биокатализаторами в реакторах как периодического, так и проточного действия. Полученные данные фундаментального и прикладного характера о кинетике и механизмах процессов окисления ароматических соединений и сахаров позволят в дальнейшем создать инновационные технологии получения биологически активных соединений, востребованные современной фармацевтической промышленностью.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Голикова Е.П., Лакина Н.В., Гребенникова О.В., Матвеева В.Г., Сульман Э.М. The study of biocatalysts on the base of the glucose oxidase Faraday Discussions (год публикации - 2017)

2. K. Alibegovic, D.G. Morgan, Y. Losovyj, M. Pink, B.D. Stein, Кучкина Н.В., Серкова Е.С., Сальникова К.Е., Шифрина З.Б., Матвеева В.Г., Сульман Э.М., Бронштейн Л.М. Efficient Furfuryl Alcohol Synthesis from Furfural over Magnetically Recoverable Catalysts: Does the Catalyst Stabilizing Medium Matter? ChemistrySelect (год публикации - 2017)
10.1002/slct.201701100

3. Е.П. Голикова, Н.В. Лакина, И.П. Шкилева, В.Г. Матвеева Исследование биокаталитического способа получения глюконовой кислоты Вестник Воронежского государственного университета (серия: Химия. Биология. Фармация), № 3. С. 40-46. (год публикации - 2017)

Публикации

1. Сальникова К.Е., Матвеева В.Г., Быков А.В., Демиденко Г.Н., Шкилева И.П., Сульман Э.М. The Liquid Phase Catalytic Hydrogenation of the Furfural to Furfuryl Alcohol Chemical Engineering Transactions, Vol. 70, P. 379-384 (год публикации - 2018)
10.3303/CET1870064

2. Матвеева В.Г., Голикова Е.П., Лакина Н.В., Быков А.В., Сульман М.Г. Effective Glucose Oxidation with Magnetically Recoverable Biocatalysts 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM2018: Conference Proceedings, Vol. 18, P. 163-170 (год публикации - 2018)
10.5593/sgem2018/6.2

3. Матвеева В.Г., Сульман А.М., Тихонов Б.Б., Стадольникова П.Ю., Сидоров А.И. Immobilization of Horseradish Peroxidase: Effect of the Support and the Design 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM2018: Conference Proceedings, Vol. 18, P. 229-236 (год публикации - 2018)
10.5593/sgem2018/6.2

4. Rigel Jaquish, Austin K. Reilly, Bret P. Lawson, Голикова Е.П., Сульман А.М., Barry D. Stein, Лакина Н.В., Ткаченко О.П., Сульман Э.М., Матвеева В.Г., Бронштейн Л.М. Immobilized glucose oxidase on magnetic silica and alumina: Beyond magnetic separation International Journal of Biological Macromolecules, Vol. 120, P. 896-905 (год публикации - 2018)
10.1016/j.ijbiomac.2018.08.097

5. Bret P. Lawson, Голикова Е.П., Сульман А.М., Barry D. Stein, David G. Morgan, Лакина Н.В., Карпенков А.Ю., Сульман Э.М., Матвеева В.Г., Бронштейн Л.М. Insights into Sustainable Glucose Oxidation Using Magnetically Recoverable Biocatalysts ACS Sustainable Chemistry and Engineering, Vol. 6, P. 9845−9853 (год публикации - 2018)
10.1021/acssuschemeng.8b01009

6. Манаенков О.В., Раткевич Е.А., Кислица О.В., Матвеева В.Г., Сульман М.Г., Сульман Э.М. Magnetically Recoverable Ruthenium-Containing Catalysts for Polysaccharide Conversion Catalysis in Industry, Vol. 10, No. 3, P. 251-256 (год публикации - 2018)
10.1134/S2070050418030054

7. Сальникова К.Е., Исаев В.С., Матвеева В.Г., Сидоров А.И., Быков А.В., Шкилева И.П., Сульман Э.М. Каталитическое гидрирование фурфурола Катализ промышленности, Т. 18, № 2, С. 6-10 (год публикации - 2018)
10.18412/1816-0387-2018-2-6-10

8. Манаенков О.В., Раткевич Е.А., Кислица О.В., Матвеева В.Г., Сульман М.Г., Сульман Э.М. Магнитоотделяемый Ru-содержащий катализатор для процессов конверсии полисахаридов Катализ в промышленности, Т. 18, № 2, С. 66-71 (год публикации - 2018)
10.18412/1816-0387-2018-2-66-71

9. Матвеева В.Г., Голикова Е.П., Лакина Н.В., Сульман А.М., Сидоров А.И., Долуда В.Ю., Карпенков А.Ю., Сульман Э.М. Magnetically Separable Biocatalyst of D-Glucose Oxidation Recent Advances on Environment, Chemical Engineering and Materials, Vol. 2022, P. 020008-1–020008-7 (год публикации - 2018)
10.1063/1.5060688

Публикации

1. Тихонов Б.Б., Сульман Э.М., Стадольникова П.Ю., Сульман А.М., Голикова Е.П., Сидоров А.И., Матвеева В.Г. Immobilized Enzymes from the Class of Oxidoreductases in Technological Processes: A Review Catalysis in Industry, Vol. 11, No. 3, pp. 251–263 (год публикации - 2019)
10.1134/S2070050419030115

2. Стадольникова П.Ю., Тихонов Б.Б., Сульман Э.М., Кислица О.В., Матвеева В.Г., Сульман А.М., Сидоров А.И. Novel heterogeneous biocatalysts on the basis of sodium alginate and glucose oxidase 5th International Congress on Catalysis for Biorefineries, Book of Abstracts, P. 103 (год публикации - 2019)

3. Сульман А.М., Матвеева В.Г., Голикова Е.П., Гребенникова О.В., Лакина Н.В., Долуда В.Ю., Карпенков А.Ю., Сульман Э.М. Oxidoreductase Immobilization on Magnetic Nanoparticles Chemical Engineering Transactions, Vol. 74, pp. 487-492 (год публикации - 2019)
10.3303/CET1974082

4. Тихонов Б.Б., Стадольникова П.Ю., Сидоров А.И., Матвеева В.Г., Сульман Э.М., Никошвили Л.Ж. Influence of the Support Modification Methods on the Chlorophenol Utilization by the Peroxidase Immobilized on Titanium Dioxide Chemical Engineering Transactions, Vol. 76, pp. 1297-1302 (год публикации - 2019)
10.3303/CET1976217

5. Сульман Э.М., Матвеева В.Г., Бронштейн Л.М. Design of biocatalysts for efficient catalytic processes Current Opinion in Chemical Engineering, Vol. 26, pp. 1-8 (год публикации - 2019)
10.1016/j.coche.2019.06.005

6. Сульман А.М., Голикова Е.П., Лакина Н.В., Бронштейн Л.М., Сульман Э.М., Матвеева В.Г. The Design of Magnetically Recoverable Biocatalysts Based on Mono- and Bi-Enzyme 14th European Congress on Catalysis "Catalysis without Borders", 14th EuropaCat: Book of Abstracts, p. 383 (год публикации - 2019)

7. Сульман А.М., Голикова Е.П., Гребенникова О.В., Лакина Н.В., Бронштейн Л.М., Сульман Э.М., Матвеева В.Г. The Synthesis of Magnetically Separable Biocatalysts Based on Mono- and Bi-Enzyme 18th IUPAC International Symposium on Macromolecular-Metal Complexes, MMC-18: Book of Abstracts, pp. 61-62 (год публикации - 2019)

8. Сульман А.М., Голикова Е.П., Лакина Н.В., Сульман Э.М., Матвеева В.Г. The Design of Magnetically Separable Biocatalyst on the Basis of Glucose Oxidase 19th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM2019, Vol. 19, Iss. 4.1, pp. 519-526 (год публикации - 2019)
10.5593/sgem2019/4.1

9. Тихонов Б.Б., Сульман Э.М., Стадольникова П.Ю., Сульман А.М., Голикова Е.П., Сидоров А.И., Матвеева В.Г. Иммобилизованные ферменты класса оксидоредуктаз в технологических процессах: обзор Катализ в промышленности, Т. 19, № 1, с. 59-72 (год публикации - 2019)
10.18412/1816-0387-2019-1-59-72