Streptomyces griseus inmovilizado empleado como biocatalizador en la preparación de nitrocompuestos: aproximacion a la escala preparativa

ROMINA FERNANDEZ VARELA; ELIZABETH LEWKOWICZ; ADOLFO M. IRIBARREN; NOBILE, MATIAS

Rosario

Simposio; XXIV Simposio Nacional de Química Orgánica; 2023

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

La producción de nitrocompuestos a escala industrial es quizás una de las áreas más atractivas y controversiales. Desde el punto de vista comercial tienen alto valor agregado, se utilizan ampliamente en muchas síntesis industriales y son un componente clave de fármacos terapéuticos, plaguicidas y explosivos1. Sin embargo, usualmente la síntesis química de estos compuestos conlleva rendimientos bajos, la formación de subproductos peligrosos y baja estéreo y regioselectividad. Para reducir el impacto ambiental y mejorar la factibilidad económica de estos procesos, es necesario el desarrollo de nuevas estrategias de síntesis. De esta forma, las biotransformaciones empleando N-oxigenasas aparecen como una opción relevante por su capacidad de oxigenar aminas primarias y obtener derivados parcial o totalmente oxigenados. La principal fuente de estas enzimas son bacterias del género Streptomyces, cuya actividad natural de biosíntesis de antibióticos y otros metabolitos secundarios está relacionada con este grupo de enzimas2,3.Reportamos aquí el uso de células enteras inmovilizadas de Streptomyces griseus en perlas de agarosa como fuente de actividad de N-oxigenasa, cuyo metabolismo secundario (y enzimas asociadas) fueron estimulados con extractos y caldos libres de células (cell free extract - CFE y cell free broth - CFB respectivamente) como estrategia de activación inespecífica del biocatalizador. De esta manera, la combinación de técnicas de inmovilización y el uso de CFB permitió generar un esquema de trabajo muy simple y robusto, que a su vez permitió estudiar la reutilización seriada del biocatalizador. Los resultados de bioconversión superaron así el 60% de rendimiento, siendo que el catalizador pudo ser reutilizado hasta 34 veces previo a alcanzar una caída del 50% de su actividad inicial