Mejoramiento del proceso de transglicosidación mediante el empleo de medios no convencionales

P. BIANCHI, E. LEWKOWICZ, A.M. IRIBARREN

san luis

Encuentro; III Encuentro regional de Biocatálisis y Biotransformaciones,; 2008

Universidad Nacional de San Luis

La preparación a nivel industrial de nucleósidos es de suma importancia ya que son aplicados en terapias antivirales o para combatir el cáncer y además son utilizados como materia prima para la síntesis de oligonucleótidos con aplicaciones tales como sondas para diagnóstico o terapias antisentido. Aunque se han desarrollado muchos métodos químicos de preparación de estas moléculas, su compleja estructura, su polifuncionalidad, y la especial inestabilidad de los derivados purínicos frente a numerosos medios de reacción, hacen que se requiera un elevado número de pasos de síntesis para su preparación. Es así que la utilización de biotransformaciones se presenta como una solución a estos problemas, junto con las ventajas propias de la biocatálisis en lo referido a un menor impacto ambiental . Uno de los principales problemas tecnológicos durante la síntesis a escala de nucleósidos usando transglicosidaciones biocatalizadas es la insolubilidad de los mismos . En ese sentido, el objetivo del presente trabajo es el estudio de la reacción de transglicosidación en medios de reacción diferentes al tradicional buffer fosfato, que permitan aumentar la solubilidad de los sustratos en vistas a incrementar la productividad para un futuro desarrollo industrial y permitan el desarrollo de metodologías escalables alternativas como el acople con fosfopentomutasa (inhibible por fosfato). Con este fin se ensayó la reacción de transglicosidación para la síntesis de adenosina a partir de uridina y adenina, utilizando como biocatalizador Escherichia coli BL21, en distintos buffers sin fosfato y a distintos pHs. Utilizando PIPES se alcanzó un rendimiento del 50% al obtenido en buffer fosfato 30 mM. Por otro lado, se realizó la reacción en dicho buffer con distintas concentraciones de fosfato y se pudo observar que a partir de una concentración 5mM de fosfato se obtiene el máximo rendimiento. Estos resultados sugieren que las nucleósido fosforilasas son activas aún en ausencia de fosfato en el medio de reacción. La utilización de líquidos iónicos (LIs) en biocatálisis es un tema de gran actualidad ya que presenta varias ventajas frente a solventes de uso común. Se ha comprobado que las reacciones biocatalizadas realizadas en LIs muestran mayor selectividad, velocidades de reacción superiores y mejor estabilidad enzimática a la vez que la solubilidad de reactivos y productos aumenta considerablemente. Además, a diferencia de otros solventes son considerados como potenciales solventes ?verdes?. Se comenzó el estudio con tres LIs como medio para la reacción de transglicosidación, analizando en particular la solubilidad de los materiales de partida. Los mismos están compuestos por el catión 1-butyl-3-methilimidazolium (BMIM), y los aniones hexafluorofosfato (PF6), tertafluoroborato (BF4) y methanesulfonate (OMs).