Brevet FR2137559A1 — publié le 19721229

21375S9 La présente invention concerne la réaction et la séparation . des constituants d'un courant de charge. Selon la présente invention, les constituants d'ion courant de charge sont mis à réagir et séparés par un procédé à membrane 5 liquide qui utilise une enzyme comme catalyseur pour la réaction. L'enzyme peut être présente dans le courant de charge, dans le solvant ou dans la phase membrane liquide ; de préférence, l'enzyme est dans une phase aqueuse. Dans un mode de mise en oeuvre préféré, un courant aqueux de charge, contenant du phénol, est mis en 10 contact avec des gouttelettes d'une émulsion, cette émulsion comprenant une phase intérieure aqueuse, qui sert de solvant pour le phénol et dans laquelle une polyphénol oxydase est contenue, et une phase extérieure comprenant une isoparaffine de masse moléculaire élevée et un agent tensio-actif monooléate de sorbitanne, 15 cette; phase extérieure jouant le rôle de membrane tensio-active liquide, de manière que le phénol passe à travers la membrane ten-sio-active liquide et soit oxydé dans la phase intérieure. Les procédés de la technique antérieure qui utilisent des enzymes comme catalyseurs souffrent d'un inconvénient majeur. Les 20 enzymes sont très coûteuses, ne peuvent pas résister à des conditions extrêmes d'acidité ou d'alcalinité ou à des températures élevées et sont difficiles, sinon impossibles, à séparer du mélange de réaction. La pratiquet£uelle dans l'industrie consiste à utiliser les 25 enzymes dans un procédé discontinu. En d'autres termes, on ajoute les enzymes au mélange de corps en réaction et elles restent en suspension dans les produits de réaction où elles sont perdues et ne peuvent 'être réutilisées. Un nouveau procédé a été rapporté dans lequel les enzymes 30 sont maintenues séparées des corps en réaction par une membrane solide semi-perméable qui permet la diffusion des corps en réaction à travers la membrane, pour venir en contact avec l'enzyme, et la diffusion des produits de réaction pour séparation d'avec l'enzyme. Ce procédé présente les difficultés usuelles d'utilisa-35 tion rencontrées avec les membranes solides, par exemple des "trous d'épingle" qui se produisent fréquemment dans les membranes solides permettent aux enzymes de passer dans le mélange de réaction, où elles sont perdues pour leur réutilisation. On a surmonté cette difficulté, ces dernières années, en fixant efficacement 40 diverses anzymes sur des supports inertes comme du gel de dextrane 72 16138 2 2137559 (Sephadex), des polymères acryliques réticulés (Biogel), des poly-amino-acides, diverses espèces de cellulose et du verre. Il existe trois procédés principaux pour fixer les enzymes sur des matrices: liaison chimique covalente, adsorption (attraction de charges é-5 lectriques opposées) et emprisonnement de l'enzyme dans un réseau de gel. Dans une séparation de mélanges liquides, un nouveau procédé a été décrit récemment. Ce procédé a été appelé procédé de séparation à membrane liquide et est décrit dans le brevet des Etats 10 Unis d'Amérique n° 3 410 79^ • Dans ce procédé, des hydrocarbures ayant des propriétés physiques ou chimiques similaires sont séparés par diffusion à travers une membrane tensio-active liquide qui est perméable aux constituants qu'on désire séparer dû courant de charge. 15 On a maintenant découvert d'une manière inattendue qu'on ' peut obtenir un procédé perfectionné de réaction et de séparation de constituants particuliers d'un courant de charge en utilisant une membrane tensio-active liquide pour la séparation et un catalyseur enzyme pour la réaction. Dans le présent procédé, on forme 20 une émulsion du courant de charge par des procédés connus de l'homme de l'art (voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 410 79^)et lfémulsion est mise en contact avec une phase solvant qui solubilise sélectivement au moins un constituant du courant de charge. Le constituant désiré passe à travers la membrane 25 tensio-active liquide et est mis à réagir dans la phase solvant par contact avec le catalyseur enzyme qui est présent dans la phase solvant.Le catalyseur enzyme peut aussi être présent dans la membrane tensio-active liquide elle-même, auquel cas le solvant sera choisi de manière à solubiliser sélectivement le produit de 30 réaction désiré. Dans ce cas, le constituant du courant de charge pénètre dans la membrane tensio-active liquide où il réagit et le produit de réaction passe dans la phase solvant. Dans un autre mode de mise en oeuvre, le catalyseur enzyme est combiné avec le courant de charge avant émulsionnement et mis ensuite en contact 35 avec le solvant, ce qui solubilise spécifiquement le produit de réaction désiré. Dans ce cas, la membrane liquidé sera choisie en tenant compte du produit ou des produits de réaction qu'on désire séparer du mélange courant de charge-enzyme. Il est possible aussi de .mettre en oeuvre le procédé ci-des-40 sus d'une manière inverse, c'est-à-dire que le solvant peut être 72 16138 3 2137559 la phase intérieure de l'émulsion et que le courant de charge est alors mis en contact avec l'émulsion décrite ci-dessus. Dans ce cas, un catalyseur enzyme peut aussi être présent dans le courant de charge, dans la membrane tensio-active liquide ou dans la pha-5 se intérieure de solvant. Suivant la réaction et la séparation désirées, l'homme de l'art choisira la variante la plus approprié^ La membrane tensio-active liquide comprendra un ou plusietrs agents tensio-actifs, qui peuvent être solubles dans des siutions aqueuses ou non aqueuses, et un solvant si nécessaire pour les 10 agents tensio-actifs. Quelquefois, des additifs sont aussi incorporés dans la membrane dans divers buts, comme expliqué ci-après. Quand le courant de charge est d'une nature aqueuse, la membrane tensio-active liquEe sera généralement une phase non aqueuse. Dans ce cas, on doit choisir un agent tensio-actif qui est solu-15 ble dans la phase non .aqueuse. Quand le courant de charge, au contraire, est non aqueux,'la membrane tensio-active liquide sera généralement une phase aqueuse et l'a'gent tensio-actif y sera so-luble. Une grande variété d'agents tensio-actifs peuvent être uti-20 lises dans le procédé de la présente invention. Ces agents tensio-actifs comprennent des agents tensio-actifs anioniques, cationi-ques,.non ioniques et ampholytiques. Ces agents tensio-actifs sont décrits dans l'ouvrage "Surface Active Agents and Detergents" par Schwa,rtz^..-Perry et Berch, Interscience .Publishers, Inc, New 25 York. Les agents tensio-actifs anioniques comprennent des acides carboxyliques, c'est-à-dire des acides gras, des acides résiniques des acides de talloil et des acides dérivés de produits d'oxydation de paraffines. J0 Parmi les agents tensio-actifs anioniques, sont compris des esters sulfuriques, des alcane sulfonates, des alkylaryl sulfonates, des sulfonates d'acajou et de pétrole, des phosphates et des dérivés de lignine. Un agent tensio-actif particulièrement utile et qui est préféré est la saponine, un glucoside de plante qui 35 forme une solution colloïdale dans l'eau. Cet agent tensio-actif est un produit naturel et n'a pas été identifié structuralement. La saponine est décrite dans le "Chemical Dictionary" de Hackh comme ayant un poids formulaire de 726,5 ce qui correspond à la formule c-p2H54°l8* 40 Les agents tensio-actifs cationiques comprennent des compo- 72 16138 4 2137559 ses d'ammonium quaternaire, par exemple des sels d'alkyl aminés primaires à longue chaîne, notamment l'octadécylamine et la dodé-cylamine. Les sels d'aminés secondaires et tertkires et les sels d'ammonium quaternaire ayant de 7 à 40 atomes de carbone sont 5 tous des agents tensio-actifs efficaces. Les systèmes non ioniques comprennent les agents tensio-actifs polyéthènoxy, c'est-à-dire les polyéthoxy éthers d'alkyl phénols, les polyéthoxy éthers d'alcools, les polyéthènoxy esters, etc. Les polyéthènoxy éthers sont spécialement utiles dans la XO présente invention, parce qu'on peut faire varier leur solubilité selon le poids d'oxyde d'éthylène ajouté à la matière de départ alkyl phénol. Ainsi, on peut obtenir habituellement des émulsions stables en utilisant ces systèmes. Un autre agent tensio-actif non ionique qui est particulièrement utile dans le cadre général de la X5 présente invention est le monooléate de sorbitanne> qui est connu sous la dénomination commerciale SPAN-80 et est produit par la firme Atlas Chemical Co. Cet agent tensio-actif est soluble dans les hydrocarbures et est utile pour préparer des membranes tensio-actives liquides non aqueuses. 20 Les agents tensio-actifs ampholytiques conttonent à la fois une fonction acide et une fonction basique dans leur structure et seront donc cationiques ou anioniques suivant le pH de la solution dans laquelle ils sont dissous. Un exemple de.cette classe est la dodécyl bêta alanine. L'agent tensio-actif peut constituer de 0,1 -25 à 90 % du poids de la membrane tensio-active liquide, de préférence de 0,1 à 5 %' Des additifs de renforcement de membrane peuvent être ajoutés à la membrane tensio-active liquide pour en augmenter la stabilité contre la rupture. Comme il est essentiel que la membrane 30 tensio-active liquide reste intacte, l'addition d'additifs qui renforcent la membrane est particulièrement préférée. Quand la liquiae membrane tensio-active/est 'aqueuse, des additifs comme du polye-thylène-glycol, de l'alcool polyvinylique, des dérivés de cellulose comme de la méthylcellulose, etc, peuvent être utilisés dans le 35 cadre général de la présente invention. L'additif de renforcement de membrane peut constituer de 0,1 à 99 $ environ du poids de la membrane tensio-active liquide, de préférence de 1 à 90 %. Des tampons peuvent être ajoutés à la membrane tensio-active liquide, quand il est souhaitable de stabiliser le pH. Cela est 40 spécialement efficace quand l'enzyme est active seulement à un 72 16138 5 2137559 certain pH et que l'enzyme est incorporée dans la membrane tensio-active liquide. Des tampons connus de l'homme de l'art, par exemple des phosphates acides de sodium, sont des exemples de composés qui peuvent être utilisés. 5 Le choix des con^ituants de la membrane tensio-active liqui de, c'est-à-dire l'agent tensio-actif, l'additif de renforcement de membrane et/ou le tampon, doit être effectué de manière qu'on obtienne les propriétés de passage à travers la membrane du constituant désiré du courant de charge ou du produit de réaction. Par XO exemple, quand le courant de charge est dans la phase intérieure, entourée par la membrane tensio-active liquide, Ha membrane doit être perméable au constituant qu'on désire faire réagir avec une enzyme présente dans la phase de solvant. Dans le cas où l'enzyme est présente dans la membrane tensio 15 active liquide, les constituants de la membrane tensio-active liquide doivent être choisis encore en vue de maintenir l'activité dé l'enzyme. C'dst-à-dire que des constituants qui inactiveraient les catalyseurs enzymes ne doivent pas être utilisés dans . la membrane tensio-active liquide. Le choix est évident pour celui 20 Qui a de l'expérience dans le domaine de la catalyse enzymatique. Le choix de constituants particuliers de membranes tensio-actives liquides à ne pas utiliser avec des enzymes peut être effectué sur la base suivante : Les sels tensio-actifs liquides contenant du thiocyanate, 25 de l'iodure, du perchlorate, du lithium, du calcium ou du baryum ont tendance à dissoudre, à dénaturer et à dissocier les protéines et ne doivent donc pas être utilisés. L'addition d'un groupe aromatique, en particulier d'un tel groupe avec des substituants ni-tro, a tendance à augmenter 1'inactivatlon des enzymes. Les agents •50 tensio-actifs qui ont tendance à augmenter l'exposition des groupes hydrophobes des enzymes à l'action des solvants, comme des alcools, l'acétone et les composés du même genre, ne conviennent pas pour obtention de l'efficacité maximale. De plus, des agents tensio-actifs contenant des groupes fonctionnels particuliers qui 25 réagissent avec les groupes amide et peptide du catalyseur enzyme ne doivent pas être utilisés, parce qu'ils Inactivent les enzymes par dénaturation. Les catalyseurs enzymes qui peuvent être utilisés dans le procédé de la présente invention ne sont par ailleurs pas limités. 40 Le catalyseur enzyme sera choisi selon la réaction qui est désirée. 72 16138 6 2137559 5 Des enzymes qui sont utiles dans des procédés industriels comprennent les hydrates de carbone, par exemple 1'alpha-amylase, la bêta-amylase, 1'amyloglucosidase, la maltase, la cellulase-hémi-cellulase ; des protéases, par exemple la pepsine, la trypsine, 5 la rennine, la ficine, etc ; des lipases; des enzymes pectiques, par exemple la pectine-méthylestérase, la dépolymérase, la proto-pectinase ; la glucose oxydase ; et les enzymes du même genre. Les utilisations de toutes les enzymes ci-dessus seront évidentes pour ceux qui ont de l'expérience dans le domaine de 10 la catalyse par les enzymes. Des procédés particulièrement intéressants comprennent la production de glucose à partir d'amidon en utilisant de l'amylase liée et de 1'amyloglucosidase, le dédoublement cptique de DL-amino-acides par 1'aminoacylase insoluble dans l'eau, l'hydroxy-15 lation sélective ; par exemple, de tels systèmes ont été essayés, sur une grande échelle, pour transformer biocatalytiquement le cortisol en prédnisolone. En général, l'enzyme constitue d'environ 0,1 à 50 $ du poids de la phase dans laquelle elle est présente. De préférenceD 20 elle constituera de 0,1 à 10 % environ de ce poids. Le courant de charge est choisi selon la réaction et la séparation désirées. Evidemment, le courant de charge doit être une charge connue de l'homme de l'art comme contenant des constituants qu'on peut faire réagir par mise en contact avec des enzy-25 mes. Par exemple, dans un procédé pour préparer du 1-octanol, on utilisera un courant de charge comprenant de l'octane normal. L'enzyme sera choisie suivant la réaction qui est désirée et, dans ce cas, l'enzyme oméga-hydroxylase peut 'être utilisée. Un autre exemple d'un courant de charge dont un constituant peut être 30 mis à réagir et séparé par le procédé de la présente invention est une solution aqueuse de phénol. De tels courants de charge sont connus dans l'industrie et résultent de procédés de craquage ou de procédés d'oxydation partielle où des hydrocarbures aromatiques et des composés contenant de l'oxygène réagissent à des températures élevées. Dans ce procédé, le courant de charge mentionné ci-dessus est mis en contact avec une membrane tensio-active à base d'hydrocarbures contenant du SPAN-80, quj/énveloppe une phase intérieure contenant du catalyseur polyphénoloxydase de champignon. Le phénol du courant de charge passe à travers la mem-2j_0 brane, est oxydé dans la phase intérieure et est immobilisé, par 72 16138 7 2137559 exemple reste séparé du courant de charge extérieur, en raison de 1'imperméabilité de la membrane liquide au produit oxydé. Des eaux usées municipales, contenant des nitrates et des nitriles, peuvent être traitées par le procédé de la présente in-5 VBntion, dans lequel des systèmes particuliers de réductase sont utilisés pour réduire les nitrites et nitrates en azote. Les hydrocarbures dans les eaux usées de raffinerie peuvent être oxydés selon la présente invention par utilisation du catalyseur enzyme approprié. 10 La phase de solvant est choisie spécialement de manière à solubiliser le constituant perméable désiré du courant de charge ou le produit de réaction désiré. Par exemple, quand la réaction a lieu dans la phase intérieure, c'est-à-dire quand le courant de charge est entouré par la membrane tensio-active liquide, le sol-15 vant sera choisi pour sa capacité de solubiliser le produit de réaction désiré. Quand le solvant est dans la phase intérieure, et l'enzyme également, le solvant sera choisi pour sa capacité de solubiliser le constituant désiré de la phase continue de courant de charge qu'on désire faire passer à travers la membrane. 20 Des solvants qui peuvent être utilisés dans le cadre général de la présente invention comprennent l'eau, des hydrocarbures, des hydrocarbures fluorés, des alcools, des éthers, etc. Quand l'enzyme est en contact avec la phase de solvant, le solvant doit être choisi de manière à ce qu'il n'inactive pas l'enzyme. 25 Le procédé de la présente invention peut être mis en oeuvre à une température quelconque à laquelle les constituants sont liquides. Habituellement, on préfère la température ambiante. La température peut avoir une influence sur l'activité de l'enzyme et ainsi on peut la faire varier en vue d'un tel effet. Eïi général, 30 on utilise -une température comprise entre -20°C et +70°C. La pression n'est pas critique non plus èt doit sèulement être suffisante pour maintenir tous les ingrédients, c'est-à-dire l'agent tensio-actif, le solvant et le courant de charge, à l'état liquide. Les pressions ambiantes, donc par exemple des pressions de 35 1 atmosphère, peuvent être utilisées dans le procédé de la présente invention. Le procédé ce la présente invention peut être mis en oeuvre d'une manière discontinue ou continue . Dans un procédé continu, une émulsion de deux phases non miscibles est formée. La phase 40 extérieure sera la membrane tensio-active liquide. Cette émulsion 72 16138 s 2137559 est mise en contact sous la forme de gouttelettes dans un réacteur tubulaire contenant un solvant. Le solvant formera la phase continue. Le solvant est de préférence choisi suivant la densité des gouttelettes de la membrane tensio-active liquide, c'est-à-dire que . -, , liquide - 5 si la membrane tensio-active/contenant la phase intérieure doit être Recueillie au sommet, le solvant doit être plus lourd que les gouttelettes de la membrane tensio-active liquide.Le courant de charge de membrane tensio-active liquide peut aussi être introduit w par le sommet et descendre dans la colonne de solvant pour être re-10 cueilli au fond. Dans ce cas, le solvant sera plus léger que la membrane tensio-active liquide. Il est important que la membrane tensio-active liquide, c'est-à-dire la phase extérieure de l'émulsion, ne soit pas miscible avec la phase de solvant. Le temps de contact de l'émulsion avec le solvant est choisi de manière qu'un 15 passage suffisant puisse se produire de la phase intérieure dans la phase de solvant. Cela peut être modifié par la longueur de la colonne de solvant. Après cette mise en contact, la couche de solvant et la couche d'émulsion sont séparées et la couche contenant les produits 20 désirés de réaction est traitée pour l'isolement de ces produits de réaction. Par exemple, l'émulsion peut être détruite par des procédés connus de l'homme de l'art et la phase intérieure contenant les produits de réaction être séparée. Cette phase intérieure peut être traitée encore par distillation ou par tout autre procé-25 dé approprié pour isolement du produit de réaction pur. Quand le produit de réaction est dans le solvant, il n'est pas nécessaire de rompre l'émulsion et on traite directement le solvant pour libérer le produit de réaction. Les exemples non limitatifs suivants montreront bien comment 30 la présente invention peut être mise en oeuvre, sans aucunement la limiter. Exemple 1 - Système d'hydroxylation d'hydrocarbures Le système de réaction-séparation utilisé ici est utilisé pour produire sélectivement et isoler du 1-octanol à partir de 35 n-octane. Le catalyseur enzyme utilisé pour effectuer cette transformation particulière est l'enzyme oméga-hydroxylase, qui est isolée à partir de Pseudomonas oleovorans par le procédé décrit par E.J. McKenna et M.J. Coon, J. Biol. Chem., 245, 3882-3889 (1970). Cette enzyme à trois constituants peut transformer sélec-40 tivement les n-alcanes en leurs 1-alcanols correspondants. 72 16138 9 2137559 20 mg de rubrédoxine /préparée selon J.A. Peterson et M.J. Coon, J. Biol. Chetn. .243. 329-33^ (1968)_/, 3 mg de réductase fer-ridoxine-TPN d'épinards /préparée selon M.Shim, K. Tagawa et D.I. Arnon, Biochem. Z., 338, 84 (1963)_7, 20 rag d'oméga-hydroxylase 5 de Pseudomonas et 1 g de nicotinamide adénine dinucléotide sont dissous dans 60 g de tampon phosphate de sodium 0,1M, pH 7,0, On ajoute 140 g de glyeérol et 0,4 g de saponine à la solution de catalyseur tamponnée. On ajoute 20 g de n-octane à la solution tensio-active ci-deasus et on soumet le mélange à un champ intense 10 de cisaillement pour produire une émulsion stable . L'octane forme la phase intérieure de l'émulsion. Cette émulsion est combinée rapidement avec 800 g de propionaldéhyde saturé d'eau, agitée pendant une heure dans lTair, et on permet à la couche de propionaldéhyde de se séparer au repos. Le propionaldéhyde contenant 15 du 1-octar.ol est séparé de l'émulsion par décantation et soumis à un strippage à 49°C pour donner le résidu de 1-octanol pur, qui est recueilli. L'émulsion est rompue par centrifugation, on ajoute de l'octane supplémentaire et on répète le mode opératoire entier aussi souvent qu'on le désire. 20 Exemple 2 - Système d'oxydation de phénol Le système de réaction-séparation utilisé dans cet exemple est utilisé pour séparer et oxyder de petites quantités de phénol à partir d'une solution aqueuse. Le catalyseur, de la polyphénol oxydase, est contenu en solution aqueuse par une membrane liquide 25 hydrocarbonée visqueuse pour effectuer la séparation et la conversion désirées. On prépare la solution d'agent tensio-actif dans des hydrocarbures qui doit servir de membrane en mélangeant 2 g de SPAN-30, 1 g d'un dérivé polyamine de succinimide ayant la formule : 30 ch_ I 3 h-c — I chl ch, I 2 c -I ch_ 3 m h2c l ctS ï ~ >N ° h -ch2-n- -CH- 35 dans laquelle m est un nombre entier de 40 environ et 97 S de "Solvent 100 Neutral", un distillât moyen déparaffiné ayant une masse moléculaire moyenne de 386,5 et une masse volumique de 0,836 S/'c (à 25°C). 5 mg de catalyseur polyphénol oxydase de champignon (obtenu sous la forme d'une préparation lyophilisée fournie par la Worthington Biochemical Corp., Freehold, New Jersey) sont >I.q dissous dans 100 g de tampon tris (hydroxyméthyl) amino méthane 72 16138 io 2137559 appelé dans la suite "tampon tris" 0,05 M, pH 7,0 pour servir de phase intérieure après émulsionnement. La solution contenant le catalyseur enzyme et la solution d'agent tensio-actif dans des hydrocarbures sont agitées à 50 tours par minute pendant 20 minu-5 tes pour produire une émulsion stable, la phase d'hydrocarbures formant la phase extérieure de l'émulsion. 115 g de phénol 0,5 mM dans du tampon tris 0,05 M, pH 7,0, et 91,2g de 1'émulsion sont combines dans un entonnoir à décantation de 250 cm . On contrôle l'élimination du phénol de la phase continue en prélevant des 10 échantillons de cette phase après avoir imprimé 12 et 18 secousses manuelles à l'entonnoir à décantation. La différence entre les facteurs d'absorption à 270 mji et à 245 mp. est utilisée comme mesure de la concentration en phénol. Les résultats indiquent que le phénol est rapidement éliminé de la phase continue. De même, l'ap-15 parition de produit oxydé dans la phase intérieure est confirmée par comparaison du spectre ultraviolet de cette phase, après cen-trifugation à 10 000 tours par minute pendant 20 minutes, avec le spectre de produit oxydé connu. Le produit oxydé est caractérisé par le rapport A245//A270 relativement élevé de 1,03 au lieu de 20 0,12 pour le corps en réaction qu'est le phénol initial. Nombre de secousses Phénol dans la phase extérieure ) 0 0,79 12 0,51 18 0,36 25 Exemple 3 - Système d'oxydation de phénol Le catalyseur de la polyphénol oxydase, est contenu dans une membrane tensio-active aqueuse. Le phénol passe à partir de la phase continue (cyclohexane) à travers la membrane, où il est oxydé. Le produit oxydé est recueilli dans la phase intérieure de cy-30 clohexane. On prépare la membrane tensio-active aqueuse en combinant 0,4 g de saponine, 10 g de polyphénol oxydase de champignon (Worthington Biochemical Corp.), 100 g de glycérol et 99*6 g de tampon tris 0,05M, pH 7,0.On agite cette membrane à 500 tours par 35 minute pendant 20 minutes avec 200 g de cyclohexane de qualité spectrale pour produire une émulsion stable. On combine 100 g de cette émulsion avec 100 cnp d'une solution de phénol dans du cyclohexane (0,1 g/200 g) dans un entonnoir à décantation de 150cm^. On contrôle l'élimination du phénol de la phase continue en pré-40 levant des échantillons de cette phase après 3* 6, 12 et 18 secotE- 72 16138 2137559 ses manuelles de l'entonnoir à décantation. La différence entre les facteurs d'absorption à 265 mp et à 240 mp. est utilisée comme mesure de la concentration en phénol. Les résultats indiquent que le phénol est rapidement éliminé de la phase continue. De même, 5 l'apparition de produit oxydé dans la. phase intérieure est confirmée par comparaison du spectre ultraviolet de cette phase, après cen-trifugation à 10 000 tours par minute pendant 20 minutes, avec le spectre de produit oxydé connu. Le produit oxydé dans du cyclohexane est caractérisé par le rapport A22j.c/A265 relativement élevé 10 de 0,56 au lieu de 0,08 pour le corps en réaction phénol initial dans le cyclohexane. Nombre de secousses Phénol dans la phase extérieure (A265'/A2^ 0 1,85 15 5 1*39 6 0,95 12 0,63 18 0,44 24 0,35 20 Exemple 4 - Elimination des nitrates Dans cette expérience, un courant simulé d'eau usée (1% de KNO^ au pH 6,8) est mis en contact avec une membrane liquide . comprenant 2.% de SPAN 80, 5$ du dérivé polyamine de l'exemple 2 et 93# de Solvent 100 Neutral comme phase extérieure et 25 cnr^ de ni-25 trate réductase ayant une activité spécifique de 5# et 20 g de saccharose comme phase intérieure. Après 30 minutes, les indicateurs dans ]a phase intérieure virent de l'état incolore au rose pâle, ce qui indique que les nitrates ont passé de l'eau usée simulée dans la phase intérieure et ont été réduits en oxydes infé-30 rieurs d'azote. L'expérience ci-dessus est conduite dans un entonnoir à décantation de la manière suivante : la phase d'eau usée simulée est transférée à l'entonnoir à décantation, suivie de la phase extérieure, qui étant plus légère que la phase d'eau usée et non mis-35 cible avec elle, forme une couche distincte sur la phase d'eau usée. La aiution d'enzyme est ajoutée goutte à goutte, formant des gouttelettes revêtues de la phase extérieure, qui tombent au fond de l'entonnoir à décantation. Tandis que les gouttelettes tombent à travers la phase d'eau usée, les nitrates qui s'y trouvent pré-40 sents passent dans la phase intérieure et y sont réduits biocata- 72 16138 12 2137559 lytiquement en oxydes inférieurs d'azote. Exemple 5 - Hydrolyse d'urée On prépare une émulsion en ajoutant une solution aqueuse d'uréase (0,06k% d'uréase) à une solution agitée de 2% de Span 80 5 de J> % du dérivé de polyamine de l'exemple 2 et de 95/o de Solvant 100 Neutral. (Tous les pourcentages sont en'poids). Le rapport en poids de la phase aqueuse d'uréase à la membrane liquide formant la phase extérieure est de 0,82. On contrâLe l'hydrolyse ehzymatique de l'urée en-utilisant un 10 qppareil "Stat" enregistrant automatiquement le pH et du HC1 N/10 comme produit de titaage. Le HC1 est utilisé pour neutraliser le NH^ résultant de l'hydrolyse de l'urée par l'uréase. On place dans le récipient de titrage 30 cm^ d'une siution aqueuse qui est 0,42M en uré^fet 0,1M en NaCl. On y ajoute 1 cnr^ d'une solution 0,025 M I5de tampon phosphate, pH 7,0, et 6,1 micromole de réactif de Cleland (dithiothréitol), et on vérifie le pH du mélange résultant. Finalement, 2 cnr^ de l'émulsion contenant l'enzyme décrite ci-dessus sont ajoutés dans le récipient de titrage agité rapidement et on règle la réaction à un pH de 6,7 - 0,05 en enregistrant la vitesse 20 d'addition de HC1 N/10. On suit la réaction pendant 12 minutes, temps durant lequel un total d'environ 6 micromoles de HC1 est ajouté automatiquement à la solution agitée. On interrompt alors l'enregistrement et l'agitation, on enlève la solution de réaction et on permet à la cou-25 che aqueuse et à la couche 'd'émulsion de se séparer. On transfère environ 80# de la couche aqueuse dans un récipient de titrage propre et, après avoir réglé son pH à 6,7, on reprend l'enregistrement. Pendant une période de 15 minutes on n'observe sensiblement plus de réaction, ce qui montre que l'enzyme a été immobilisée dans l'émul-30 sion. On interrompt alors de nouveau l'enregistrement et nn mélange à nouveau la couche d'émulsion et la couche aqueuse résiduelle. Quand on reprend l'enregistrement, il est évident que la réaction a été réamorcée et pendant les 10 minutes suiantes on ajoute automatiquement environ 5 micromoles de HC1 à la solution agitée. 35 L'émulsion utilisée dans ces expériences présente une tendan ce à adhérer aux électrodes de l'appareil de titrage et ainsi à gêner la réponse de l'instrument. Pour éviter cette difficulté, on prend soin d'ajouter l'émulsion rapidement dans le réacteur agité rapidement, et de diriger le courant d'émulsion vers l'agitateur mécanique et de manière qu'il s'éloigne des électrodes durant l'addition. De cette manière, l'adhérence aux électrodes est réduite au 40 minimum, car l'émulsion est immédiatement dispersée dans la solution aqueuse. 72 16138 « 2137559 REVENDICATIONS 1. Procédé pour (A) la séparation et la réaction de constituants d'un courant de charge ou (B) la réaction et la séparation de cors tituants d'un courant de charge, caractérisé en ce que l'on 5 sépare un constituant désiré par passage à travers une membrane tensio-active liquide dans une phase de solvant et on met en contact ce consti tuant désiré avec un cata^seur enzyme dans des conditions de réaction ou 1'on fait réagir un constituant désiré de ce courant de charge par mise en contact de ce constituant désiré XO avec un catalyseur enzyme éb on sépare un produit de réaction par passage à travers une membrane tensio-active liquide dans une phase de solvant. 2. Procédé selon la renvendication. I, caractérisé en ce que la membrane tensio-active liquide comprend de 0,1 à 90# 15 environ en poids d'un agent tensio-actif. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la membrane tensio-active liquide est non aqueuse. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le catalyseur enzyme est soluble dans l'eau. 20 5» Procédé selon la revendication 3* caractérisé en ce que l'agent tensio-actif est du monooléate de sorbitanne. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le courant de charge est un courant d'eau usée, le constituant désiré est du phénol et le catalyseur enzyme comprend de la poly- 25 phénol oxydase de champignon. 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le courant de charge comprend un courant d'eau usée, le constituant désiré est un nitrate et le catalyseur enzyme comprend de la nitrate réductase. 20 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane tensio-active liquide est aqueuse. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'agent tensio-actif est de la saponine. 10. Procédé selon la revendication 9* caractérisé en ce que ^5 le courant de charge comprend des n-alcanes et le catalyseur enzyme comprend de la réductase ferridoxine-TPN d'épinards et de l'o-méga-hydroxylase de Pseudomonas. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le n-alcane est du n-octane. 2,n 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 72 16138 14 2137559 (a) on mélange un solvant, qui solubilise sélectivement au moins un constituant du courant de charge, avec une enzyme qui catalyse sélectivement la réaction d'au moins l'un de ces constituants solubilisés, (b) on forme des gouttelettes du mélange obtenu, (c) on revêt ces gouttelettes avec une membrane tensio-active liquide" qui est perméable à au moins un constituant du courant de charge et qui comprend un agent tensio-actif et (d) on met en contact ces gouttelettes revêtues avec le courant de charge, de manière qu'au moins un constituant du courant de charge passe à travers la membrane tensio-active liquide et réagisse par contact avec l'enzyme.