Lipasas en síntesis sustentable de productos con aplicación medicinal

ALICIA BALDESSARI

San Pablo, Brasil

Congreso; Segundo Encuentro Regional de Biocatálisis y Biotransformaciones y III Workshop de Biocatálise; 2006

Laboratorio de Quimica Fina y Biocatálise, Universidad de San Pablo

  LIPASAS EN SÍNTESIS SUSTENTABLE DE PRODUCTOS CON APLICACIÓN MEDICINAL Alicia Baldessari Departamento de Química Orgánica y UMYMFOR. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Ciudad Universitaria. Pabellón 2. Piso 3. C1428EGA. Buenos Aires. Argentina. Tel./Fax: 54 11 4576 3385; e-mail:alib@qo.fcen.uba.ar   Palabras clave:  lipasas, alfuzosin, lapirio, acrilamidas, polímeros INTRODUCCIÓN Las lipasas, en medio orgánico, son eficaces catalizadores en reacciones de síntesis. Presentan múltiples ventajas: actúan en condiciones suaves, pueden eliminarse fácilmente por filtración una vez terminada la reacción, se reciclan y son biodegradables. Por todo esto se utilizan frecuentemente en Química Fina, en la obtención de compuestos de alto valor agregado relacionados con la industria farmacéutica, cosmética, alimenticia, etc. Se presentan ejemplos de aplicación de lipasas en la preparación de compuestos relacionados con la salud: 1. alfuzosin (1), utilizado comercialmente en el tratamiento de la hipertrofia prostática benigna;1,2 2. cloruro de lapirio (2), bactericida de amplio espectro; 3. acrilamidas (3) útiles en electroforesis capilar y 4. materiales poliméricos aplicados en ingeniería de tejidos (4). RESULTADOS Y  DISCUSIÓN Las reacciones enzimáticas se realizaron con lipasas inmovilizadas de levaduras y hongos. En todos los casos se estudiaron los parámetros de la reacción para conocer las condiciones óptimas: tipo de lipasa, relación enzima/sustrato;sustrato/ nucléofilo, temperatura,efecto de solvente y aditivos. Se analizó el curso de la reacción por cromatografía gaseosa y en capa delgada y la identidad de los productos fue determinada por  espectroscopía: IR-TF, RMN protónico y de C-13, EM-IE y UV-MALDI-TOF. Los compuestos fueron preparados a través de una combinación de reacciones químicas tradicionales y enzimáticas. Dentro de este grupo se efectuaron reacciones de  esterificación, transesterificación y aminólisis. Se obtuvieron muy buenos rendimientos y un elevado grado de pureza. En el caso de los productos farmacéuticos, (1) y (2) fue posible trasladar el proceso a mayor escala, confiriéndole aplicación industrial. El intermediario de alfuzosin (1) fue preparado a través de un proceso one-pot que involucra dos reacciones enzimáticas sucesivas: esterificación y aminólisis. El cloruro de lapirio (2) fue sintetizado en cuatro pasos, tres de ellos enzimáticos. La elevada quimioselectividad de la biocatálisis permitió la preparación de un producto de elevada pureza y pH neutro, difícil de obtener a través de los métodos de síntesis química tradicional. Las acrilamidas  sustituidas (3) se prepararon a partir de acrilato de etilo y aminoalcoholes de diferente longitud y estructura.  En la preparación de compuestos del tipo 4, la lipasa no sólo catalizó reacciones de adición nucleofílica en la formación del polímero sino también reacciones de transesterificación, hidrólisis y aminólisis actuando sobre el grupo pendiente. CONCLUSIÓN La metodología enzimática permite la obtención de productos de interés comercial constituidos por una amplia variedad de estructuras y grupos funcionales. Debido al empleo de condiciones suaves de reacción, la eliminación de pasos de protección y desprotección en el camino sintético, la biodegradabilidad y reciclado del catalizador, las reacciones biocatalíticas se encuadran en los postulados de la Química Verde3 y resultan una alternativa muy conveniente en la síntesis de productos destinados al consumo humano. AGRADECIMENTOS ANPCyT, CONICET y UBA. 1. Baldessari  A, Gros  EG. 2004. Procedimiento para la preparación enzimática de amidas sustituidas a partir de ácidos carboxílicos en un solo paso. Patente Argentina AR002219/B1. 2. Baldessari A, Mangone  CP. 2001. One-pot biocatalyzed preparation of substitued amides as intermidiates of pharmaceuticals. J. Mol. Catal. B: Enzym. 11: 335-341. 3. Baldessari  A.  2004. Enzimas, un camino hacia reacciones más limpias. En Química Verde en Latinoamérica. Green Chemistry Series N°11, IUPAC: 9-29.