13C RMN DE SÓLIDOS PARA CARACTERIZACIÓN DE SOPORTES HIDROFÓBICOS EMPLEADOS EN INMOVILIZACIÓN DE LIPASAS

PALLA, CAMILA; MONTI, GUSTAVO; CARRIN, MARIA ELENA

Congreso; XIII Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos; 2011

Una gran variedad de enzimas pueden ser empleadas en la industria alimenticia, pero el costo elevado de las mismas dificulta su aplicación. Su inmovilización en soportes adecuados permite su reuso, facilita la separación de los productos de reacción e incluso una operación continua. En lo que a lipasas se refiere, se ha comprobado que las mismas se adsorben hiperactivadas sobre soportes hidrofóbicos. En consecuencia, si se desea emplear quitosano (quitina parcialmente desacetilada) debido a sus propiedades atractivas como material de inmovilización, resulta necesario modificar su naturaleza hidrofílica. Mediante la reacción de aminación reductiva con aldehídos, es posible injertar cadenas alquílicas en la estructura molecular del quitosano y así cambiar su carácter natural. Considerando lo anterior, microesferas de quitosano (MQ) fueron preparadas por precipitación y modificadas superficialmente por aminación reductiva empleando dodecil aldehído, permitiendo que estas cadenas carbonadas sean adicionadas a los grupos amino del polímero. Debido a que esta técnica no había sido empleada anteriormente sobre MQ, el presente trabajo tuvo como objetivo la caracterización de la estructura molecular de los soportes obtenidos a través del grado de sustitución (GS) y la consecuente corroboración de la modificación impuesta. Para ello se seleccionó la espectroscopia de RMN, que permite la elucidación de estructuras moleculares y puede emplearse con fines cuantitativos. Dado que las microesferas resultaron insolubles en los solventes empleados en RMN por disolución, fue necesario emplear 13C RMN para materiales en estado sólido. Mediante los espectros obtenidos, se cuantificó el grado de desacetilación (GD) de las MQ sin modificar mediante el cociente entre las áreas correspondientes al pico del carbono metílico (CH3) y de los carbonos correspondientes al anillo D-glucosamínico (C1-C6). El valor de GD fue 79.5%, muy similar al 80.2% previamente obtenido mediante la realización de 1H-NMR sobre las escamas de quitosano (material inicial), lo que permitió validar el análisis. El GD de las MQ modificadas no resultó similar, probablemente debido a que las señales de los C1-C6 fueron distorsionadas por la presencia de las cadenas alquílicas. Por otro lado, la relación de áreas de los grupos carbonilo y metilo de las unidades remanentes de quitina permaneció inalterada, por lo que se seleccionó a este último grupo como referencia para cuantificar el GS. Los picos relacionados a la cadena alquílica que se emplearon para obtener el GS, mediante la relación entre el área correspondiente y el área de la referencia, fueron: R-CH3, N-CH2 y R-CH2-R, obteniéndose los siguientes valores: 7.3%, 7.8% y 8.7% respectivamente. Esta similitud hallada indicaría que esta técnica es apropiada y consistente para cuantificar el grado de sustitución global de microesferas alquiladas. Los valores relativamente bajos de GS están asociados a que el análisis se realizó sobre el total del material mientras que la modificación impuesta fue superficial.