Estudio de biocatalizadores basados en CALB inmovilizada sobre SiO2 en la esterificación enantioselectiva de R/S-ibuprofeno

LLERENA-SUSTER, C.R.; PEDRAZZI, C.; MORCELLE DEL VALLE, S.R.; BRIAND, L.E.

Simposio; 2º Simposio Latinoamericano de Biocatálisis y Biotransformaciones; 2016

En las últimas décadas se ha estudiado la resolución enantiomérica catalizada por lipasas del R/S-ibuprofeno. Entre las más usadas la lipasa B de Candida antarctica (CALB) esterifica más eficientemente al R-ibuprofeno, lo que representa una ventaja ya que permite la obtención directa del S-ibuprofeno como tal. Se ha comprobado que es posible inmovilizar la lipasa CALB sobre nanopartículas de TiO2 sin afectar su conformación y que se puede aplicar con buenos resultados en la resolución enantioselectiva del ibuprofeno1,2. Por otro lado, numerosos estudios han demostrado que el dióxido de silicio en diversas formas ha servido como soporte de diversas enzimas en la preparación de biocatalizadores. En el presente trabajo se prepararon biocatalizadores por adsorción simple de CALB sobre nanopartículas de SiO2 y se aplicaron en la esterificación enantioselectiva de ibuprofeno con etanol2,3. Para la preparación de los mismos se contactaron soluciones acuosas de varias concentraciones de un extracto de CALB con una masa constante de SiO24. En algunos casos, además, se agregaron distintas cantidades de los promotores de la actividad enzimática sorbitol y glicerol.La cantidad de proteínas adsorbidas fue dependiente de las concentraciones iniciales y se llegaron a valores superiores a los 25 mg cada 100 mg de soporte. En el intervalo de concentraciones analizado no se llegó a un nivel de saturación del soporte. Por otra parte, se observó que el agregado de promotores no afectó la adsorción de proteínas.Los biocatalizadores se utilizaron para esterificar ibuprofeno con etanol en isooctano como co-solvente. Para evaluar la actividad se determinaron los porcentajes de conversión del ibuprofeno mediante titulación con KOH y los excesos enantioméricos hacia el S(+)-ibuprofeno utilizando un HPLC equipado con una columna quiral. Se lograron altos porcentajes de conversión en la esterificación de ibuprofeno con etanol. Dicha actividad aumentó en función del aumento de proteínas adsorbidas. Sin embargo, en biocatalizadores con más de 20 mg de proteínas cada 100 mg de soporte el %X se estabilizó entre 65 y 75%, mientras que el eeS% lo hizo entre 50 y 64%. Por otra parte, el agregado de promotores no produjo un efecto notorio. Los biocatalizadores preparados perdieron entre 7 y 25% de su actividad después de más de siete meses de almacenamiento a 4 oC, lo que evidencia una buena estabilidad. La mayor estabilidad se logró en los biocatalizadores con mayor carga enzimática.Estos ensayos preliminares resultan auspiciosos para continuar el estudio de este tipo de biocatalizadores con el fin de ser utilizarlos a nivel industrial en la separación de los isómeros del ibuprofeno.1. M.L. Foresti, G. M. Valle, R. Bonetto, M.L. Ferreira, L. E. Briand. Appl.Surf.Sc. 2010 256 1624. 2.C. Llerena Suster, S. Morcelle, L. Briand. 1º Simposio Latinoamericano de Biocatálisis y Biotransformaciones. Buzios, Brasil, 2014. 3. C. Llerena Suster, C. Jordi, S. Morcelle, L. Briand. 3º Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos. Santa Fe, 2014. 4. C. Pedrazzi, S. Morcelle del Valle, L.E. Briand, C.R. Llerena Suster. VIII Congreso de Catálisis del Mercosur. Bahía Blanca, Argentina 2015.