Síntesis enzimática de timil caprilato: un éster con efecto dual

SANCHEZ D.; TONETTO G.; FERREIRA M.

Santander

Congreso; 1er Congreso Iberoamericano de Ingeniería Química (CIBIQ); 2019

ANQUE, la Asociación Nacional de Químicos e Ingenieros Químicos de España, en colaboración con AQUIQÁN, la Asociación de Química e Ingeniería Química de Cantabria

El timol es el principal fenolmonoterpénico que se encuentra en los aceites esenciales extraídos de plantaspertenecientes a la familia Lamiaceae, como los de los géneros Thymus, Ocimum,Origanum, Satureja, Thymbra y Monarda. Este compuesto posee actividadantibacteriana [1], antifúngica [2] y antioxidante [3], entre otras. El timoles un sólido cristalino que se utiliza en productos farmacéuticos oalimenticios y que presenta la característica de que no se disuelve niemulsiona fácilmente durante la preparación de las formulaciones.Los ácidos grasos son ácidosorgánicos con una larga cadena alifática, que puede ser saturada o insaturada.En particular, el ácido caprílico u octanoico es un ácido graso saturado deocho carbonos que ha mostrado actividad antifúngica, antibacteriana, antiviraly anti-algal [4].Las moléculas híbridas o profármacoscon acción mutua consisten en dos agentes activos acoplados, de tal manera quese obtienen compuestos nuevos y más activos. La esterificación de timol y ácidocaprílico permitiría la obtención de un éster con características interesantes:1) el sabor fuerte se reduce y la fragancia se libera cuando el enlace éster sehidroliza, 2) el éster se disuelve y emulsiona fácilmente porque se encuentraen estado líquido, 3) se favorece la absorción en la piel, 4) se reducen losefectos secundarios causados por el grupo ácido libre y 5) se amplía elespectro de acción.En este trabajo se llevó a cabosíntesis 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 ydisolvieron con 1 ml de n-heptano. Se evaluó relación molar timol/ácido 1:1 y2:1 mol/mol. La temperatura de reacción fue de 50 ºC y el tiempo 18 h. Lareacción comenzó con la adición de 20% del biocatalizador (en base a la masa deácido). La conversión de ácido fue 5% para la relación molar 2:1 y 14% para larelación molar 1:1. Estos resultados sugieren que podría existir un efecto deinhibición 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 lascondiciones antes mencionadas y el timol se adicionó a razón de 0,143 mmol porhora hasta llegar a la relación ácido/alcohol 1:1 mol/mol. Bajo estascondiciones y luego de 18 h de reacción, la conversión de ácido fue del 24%. Asimismo se realizó la adición delbiocatalizador en etapas con el objetivo de reducir los efectos inhibitoriosprovocados por el alcohol. En este estudio tanto el timol como la enzimainmovilizada se adicionaron en etapas. El timol tal como se describióanteriormente y el biocatalizador se adicionó de la siguiente manera: 33% deltotal de Novozym 435 al inicio de la reacción, 33% a las 3 horas de reacción y34% a las 6 horas de reacción. Bajo estas condiciones la conversión de ácidocaprílico fue del 27% luego de 18 horas de reacción.Finalmente se evaluó, el afecto dela adición de agua para las mejores condiciones halladas en este estudioexploratorio. La adición de un 7% de agua respecto a la masa de ácido permitióque la conversión llegue al 30%.La optimización de las condicionesde reacción permitirá maximizar la conversión de los reactivos y la obtenciónde un éster con alto valor agregado interesante en el campo de la industriafarmacéutica, cosmética, alimentaria y agrícola-ganadera.