Imobilização de lipase de Rhizomucor Miehei em suportes poliméricos e sua aplicação em reações para obtenção de produtos de interesse farmacêutico em sistema contínuo

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Marques, Michelle dos Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Lipase; Indústria farmacêutica; Medicamentos; Lipase de Rhizomucor Miehei; Imobilização; Mio-inositol; Lipase Rhizomucor Miehei; Immobilized; ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22845

Os fármacos provenientes de mio-inositol além de apresentarem moléculas com centro de quiralidade também tem grande relevância em quadros como os de Doença de Chagas e Doença de Parkinson, o que motiva estudos para obtenção da sua pureza e nantiomérica. Nesse contexto, as lipases são excelentes catalisadores capazes, de atuar em diferentes tipos de reações químicas, como hidrólise, esterificação e transesterificação. Para aumentar a estabilidade e a atividade enzimática, a imobilização dessas enzimas em suportes sólidos pelo método de adsorção tem sido empregada, o que permite também a reutilização do biocatalisador e seu uso em sistemas contínuos. Neste trabalho, foi realizada a imobilização e caracterização da lipase de Rhizomucor Miehei (LRM), por ser uma das cinco lipases mais utilizadas em biotecnologia, em suportes poliméricos hidrofóbicos do tipo casca-núcleo (SPCN), por não se ter até o momento na literatura relatos de que conjuguem o uso da LRM nesta morfologia de suporte e Accurel (suporte de polipropileno), com o objetivo principal de aplicar os biocatalisadores produzidos em reações de interesse farmacêutico, através da condução em sistemas contínuos. Os SPCNs utilizadosforam o P(S-co-DVB)/P(S-co-DVB)e o PMMA/PMMA. Os parâmetros de imobilização avaliados foram eficiência de imobilização (%) e rendimento de imobilização (%). A eficiência de imobilização da RML no suporte LRM-P(S-co-DVB)/P(S-co-DVB)foi de 71%, com 40 mg de proteína/g de suporte. Já com o suporte PMMA/PMMA, a eficiência de imobilização foi de 77,8%, com cerca de 40 mg proteína/g de suporte. A eficiência de imobilização para o Accurel (suporte comercial) foi de apenas 49,5% (com ca. de 40 mg de proteína /g suporte). Após, a imobilização realizou-se a caracterização, do biocatalisador através da dosagem hidrolítica em pH (5,7 e 9) e em uma faixa de temperaturas (30oC – 60oC).Os biocatalisadores produzidos foram empregados em reações de esterificação utilizando ácido oleico e etanol, (razão molar 1:1). LRM-P(S-co-DVB)/ P(S-co-DVB) apresentou atividade de esterificação (16.2 UE/g suporte) superior à do LRM-PMMA/PMMA (10.6 UE/g de suporte), porém inferior ao biocatalisador LRM-Accurel (20.7 U/g de suporte). A versão comercial imobilizada, RM-IM, teve sua atividade de esterificação inferior aos biocatalisadores produzidos neste trabalho (2.7 UE/g de suporte). Os biocatalisadores foram testados quanto a seu potencial catalítico em reações de hidrólise. A maior atividade hidrolítica, usando o laurato de p-nitrofenila como substrato, foi obtida quando o biocatalisador LRM-PMMA/PMMA foi usado (458,8U/g suporte). Ao considerar que lipases são enzimas que apresentam elevada régio-, quimio-, e enantiosseletividade, os biocatalisadores sintetizados foram utilizados para a resolução cinética de derivados de (±)-1,3,4-tri-O-benzil-mio-inositol (rac-1) e (±)-3,6- di-O-benzil-1,2-O-isopropilideno-mio-inositol (rac-2)em sistema contínuo. O produto obtido através do rac-1 foi L-(-) -2-O-acetil (±)- 1,3,4-tri-O-benzil-mio-inositolcom 36,2% de conversão, eep(excesso enantiomérico)>99 e produtividade 0,059 mgproduto/[mgenzimax h] e o produto do rac-2 L-5-O-acetil-3,6-di-O-benzil-1,2-O-isopropilideno-mio-inositol, com 48,2% de conversão,eep>99 e produtividade 0,052 mgproduto/[mgenzima x h]. O reuso do biocatalisador foi avaliado durante 10 ciclos consecutivos sem apresentar queda significativa na conversão, obtendo resultados promissores para a resolução cinética dos derivados de mio-inositol.