Quitosano como soporte de inmovilización de microorganismos para la síntesis de nucleósidos

VALINO, A.L., NOBILE, M., TRELLES, J.A., LEWKOWICZ, E.S., E IRIBARREN

Mar del Plata, Buenos Aires

Congreso; XV Simposio Nacional de Qca. Orgánica; 2005

SAIQO

En la actualidad, la biocatálisis se presenta como una alternativa ventajosa a la hora de diseñar procesos para la síntesis de compuestos de interés farmacológico como por ejemplo nucleósidos modificados, de gran importancia por su uso como antivirales y antitumorales. En particular, el uso de microorganismos inmovilizados como biocatalizadores presenta ciertas ventajas respecto al empleo de células libres como ser aumento de estabilidad, fácil manejo, sencillo workup y cantidad de reusos, entre otras, siendo esta última la principal ventaja desde el punto de vista productivo. Dentro de los métodos de inmovilización, el de atrapamiento es el más utilizado para células enteras. Particularmente, el uso de termogeles naturales tales como agar y agarosa, y de polímeros sintéticos como la poliacrilamida, son los más difundidos por presentar importante estabilidad y generar derivados activos. En nuestro laboratorio se han utilizado dichas matrices para la inmovilización de microorganismos previamente seleccionados, que demostraron ser eficientes catalizadores para la síntesis de nucleósidos a través de la reacción de transglicosidación1. En vistas a un futuro escalado del proceso, se comenzó con el estudio del diseño del mejor sistema biocatalizador-reactor, siendo necesario necesaria la obtencion de un biocatalizador que se adapte adecuadamente a los distintos tipos de reactores, entre otros, tanque agitado y lecho empaquetado. De esta manera se consideró utilizar otros soportes de inmovilización tal como el quitosano. Este polisacárido natural presenta interesantes propiedades como biomaterial ya que es fisiológicamente inerte, no tóxico, es biodegradable, y puede obtenerse de fuentes naturales renovables como ser la caparazón de crustaceos, el exoesqueleto de insectos y la pared celular de hongos como Aspergillus niger 2. Estas características, junto a su alta estabilidad, hacen al quitosano un soporte de interés dentro del campo industrial y en particular en el área de la medicina y la biotecnología3. Para este trabajo se ha realizado la síntesis de adenosina y del ribósido de 6-cloro purina, partiendo de uridina, la base correspondiente, y utilizando como biocatalizador Escherichia coli BL21 y Bacillus stearothermophilus, respectivamente, inmovilizados en quitosano. Dicha reacción se llevó a cabo en buffer fosfato y a una temperatura de 60 ºC en agitador orbital. Las características en cuanto a preparación, actividad, estabilidad y reusabilidad, así como la utilidad de estos biocatalizadores se compararon con los resultados previamente obtenidos con otros soportes