SÍNTESIS ENZIMÁTICA DE TIMILCAPRILATO: UN ÉSTER CON EFECTO DUAL

FERREIRA, MARIA LUJÁN; SANCHEZ, DANIEL ALBERTO; TONETTO, GABRIELA MARTA

Santander

Congreso; 3rd International Congress of Chemical Engineering; 1er CONGRESO IBERO-AMERICANO DE INGENIERÍA QUÍMICA (ANQUE ? ICCE - CIBIQ); 2019

Asociación Nacional de Químicos e Ingenieros Químicos de España y la Asociación de Química e Ingeniería Química de Cantabria

El timol es el principal fenol monoterpénico que se encuentra en los aceites esenciales extraídos de plantas pertenecientes a la familia Lamiaceae, como los de los géneros Thymus, Ocimum, Origanum, Satureja, Thymbra y Monarda. Este compuesto posee actividad antibacteriana [1], antifúngica [2] y antioxidante [3], entre otras. El timol es un sólido cristalino que se utiliza en productos farmacéuticos o alimenticios y que presenta la característica de que no se disuelve ni emulsiona fácilmente durante la preparación de las formulaciones.Los ácidos grasos son ácidos orgánicos con una larga cadena alifática, que puede ser saturada o insaturada. En particular, el ácido caprílico u octanoico es un ácido graso saturado de ocho carbonos que ha mostrado actividad antifúngica, antibacteriana, antiviral y anti-algal [4].Las moléculas híbridas o profármacos con acción mutua consisten en dos agentes activos acoplados, de tal manera que se obtienen compuestos nuevos y más activos. La esterificación de timol y ácido caprílico permitiría la obtención de un éster con características interesantes: 1) el sabor fuerte se reduce y la fragancia se libera cuando el enlace éster se hidroliza, 2) el éster se disuelve y emulsiona fácilmente porque se encuentra en estado líquido, 3) se favorece la absorción en la piel, 4) se reducen los efectos secundarios causados por el grupo ácido libre y 5) se amplía el espectro de acción.En este trabajo se llevó a cabo síntesis exploratoria de timil caprilato catalizada por Novozym 435. Para ello, 1 mmol de ácido caprílico y el timol se colocaron en un vial de 10 ml y disolvieron con 1 ml de n-heptano. Se evaluó relación molar timol/ácido 1:1 y 2:1 mol/mol. La temperatura de reacción fue de 50 ºC y el tiempo 18 h. La reacción comenzó con la adición de 20% del biocatalizador (en base a la masa de ácido). La conversión de ácido fue 5% para la relación molar 2:1 y 14% para la relación molar 1:1. Estos resultados sugieren que podría existir un efecto de inhibición de la actividad enzimática generado por el timol. Para reducir el efecto inhibitorio, el timol fue agregado en etapas. La reacción se llevó a cabo bajo las condiciones antes mencionadas y el timol se adicionó a razón de 0,143 mmol por hora hasta llegar a la relación ácido/alcohol 1:1 mol/mol. Bajo estas condiciones y luego de 18 h de reacción, la conversión de ácido fue del 24%. Asimismo se realizó la adición del biocatalizador en etapas con el objetivo de reducir los efectos inhibitorios provocados por el alcohol. En este estudio tanto el timol como la enzima inmovilizada se adicionaron en etapas. El timol tal como se describió anteriormente y el biocatalizador se adicionó de la siguiente manera: 33% del total de Novozym 435 al inicio de la reacción, 33% a las 3 horas de reacción y 34% a las 6 horas de reacción. Bajo estas condiciones la conversión de ácido caprílico fue del 27% luego de 18 horas de reacción.Finalmente se evaluó, el afecto de la adición de agua para las mejores condiciones halladas en este estudio exploratorio. La adición de un 7% de agua respecto a la masa de ácido permitió que la conversión llegue al 30%.La optimización de las condiciones de reacción permitirá maximizar la conversión de los reactivos y la obtención de un éster con alto valor agregado interesante en el campo de la industria farmacéutica, cosmética, alimentaria y agrícola-ganadera.