Optimización de la sulfoxidación estereoselectiva de ciclohexil(metil)sulfuro con bacterias del género Streptomyces

MASCOTTI, M. L.; PALAZZOLO, M. A.; LEWKOWICZ, E. S.; KURINA-SANZ, M.

Carlos Paz

Simposio; XVIII Simposio Nacional De Química Orgánica (SINAQO 2011); 2011

Sociedad Argentina de Investigaciones en Química Orgánica (SAIQO)

OPTIMIZACIÓN DE LA SULFOXIDACIÓN ESTEREOSELECTIVA DE CICLOHEXIL(METIL)SULFURO CON BACTERIAS DEL GÉNERO STREPTOMYCES María Laura Mascotti1, Palazzolo Martin A.2; Lewkowicz Elizabeth2 y Kurina-Sanz Marcela1 1INTEQUI-CONICET, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional de San Luis. Chacabuco y Pedernera, CP 5700, San Luis, Argentina. 2Laboratorio de Biotransformaciones, Departamento de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Quilmes, Bernal, Argentina. mlmascotti@unsl.edu.ar Con el  fin de disponer de nuevos biocatalizadores bacterianos para  la obtención de  sulfóxidos  ópticamente  activos,  se  realizó  un  screening  sobre  50  especies  de  los géneros  Streptomyces,  Pseudomonas,  Citrobacter,  Arthrobacter  y  Bacillus  empleando como sustrato modelo ciclohexil(metil)sulfuro. De este modo, se seleccionaron tres cepas de  Streptomyces  capaces  de  llevar  a  cabo  la  reacción  de  interés  con  elevados porcentajes  de  conversión  y  estereoselección. Estos  resultados  permitieron  demostrar, de manera  novedosa,  la  capacidad  de  especies  del  género  Streptomyces  de  realizar oxidaciones de heteroátomos de azufre1.  En el presente  trabajo se  llevó a cabo  la optimización de  la biotransformación de ciclohexil(metil)sulfuro utilizando  como biocatalizadores  células en  reposo de  las  cepas de Streptomyces  seleccionadas  previamente,  con  el objetivo  de  producir  sulfóxidos  de alta pureza óptica.  En  primer  lugar,  utilizando  S.  baldaccii  como  biocatalizador  se  logró  obtener  el sulfóxido R con un exceso enantiomérico (ee) >99% y 70% de conversión. Los ensayos realizados  permitieron  determinar  que  este microorganismo  es  capaz  de  tolerar  altas concentraciones  de  sustrato.  Estos  resultados  son  notables  cuando  se  comparan  con datos  publicados  de  oxidaciones  asimétricas  de  sulfuros  utilizando  enzimas  aisladas  o células  enteras  de  otros microorganismos  como  biocatalizadores2.  Con  el  objetivo  de maximizar  la  productividad  de  la  biotransformación  desarrollada,  se  implementó  una estrategia de inmovilización de forma tal de poder reutilizar el biocatalizador.  Por otra parte, con  la cepa S. flavogriseus se consiguió obtener el enantiómero S del sulfóxido con bajo ee pero con muy buena conversión. Por último, empleando células de  S.  phaeochromogenes,  se  alcanzaron  buenos  ee  de  cada  enantiómero  a  distintos tiempos  de  reacción.  Estos  resultados  permiten  plantear  la  posibilidad  de  utilizar  un mismo biocatalizador para obtener ambas antípodas  del producto de  interés  aplicando diferentes estrategias de biotransformación.      Referencias: 1-  Mascotti,  M.L;  Palazzolo,  M.A;  Lewkowicz,  E.;  Kurina-Sanz,  M.  IV  EnReBB.  2010 Montevideo- Uruguay. 2-  a) Fernández,  I.; Khiar, N.; Chem Rev. 2003, 103, 3651-3705; b) Li, A.T.; Yu, H.L.; Pan, J.; Zhang, J.D.; Xu, J.H.; Lin, G.Q.; Bioresource Technol. 2011, 102, 1537-1542.