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

CARLOS LLERENA SUSTER; CELESTE PEDRAZZI; SUSANA MORCELLE; LAURA BRIAND

Montevideo

Simposio; II 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 Candidaantarctica (CALB) esterifica más eficientemente al R-ibuprofeno. Por otra parte, 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 (%X)del ibuprofeno mediante titulación con KOH y los excesos enantioméricos(eeS%) hacia el S(+)-ibuprofeno utilizando un HPLC equipado con una columna quiral. Se lograron porcentajes de conversión por encima del 60% 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 estabilizóalrededor de 70%, mientras que el eeS% lo hizoalrededor del 58%. El agregado de promotores, por otra parte, no produjoun efecto notorio.Con respecto a la estabilidad, los biocatalizadores preparados sólo perdieron entre 7 y 25% de su actividad después de más de siete meses de almacenamiento a 4 oC.La mayor estabilidad se logró en los biocatalizadores con mayor carga enzimática, cuando fue superior a 21 mg cada 100 mg de soporte la pérdida fue menor al 10%. 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.