62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 7. Química Orgânica

REDUÇÃO ENANTIOSSELETIVA DO 2,4,6-TRIMETOXI-BENZALDEÍDO POR ENZIMAS DE VEGETAIS

Virgínia Lúcia de Oliveira Gadelha 1 Silvio Gentil Jacinto Júnior 1 Lyeghyna Karla Andrade Machado 1 Evanise Batista Frota 1

1. Centro de Ciência e Tecnologia (CCT), Universidade Estadual do Ceará / UECE

INTRODUÇÃO:

As vendas mundiais de drogas formadas por compostos enantiopuros estão crescendo em uma razão anual de 13% e alcançou mais de US$ 130 bilhões nos últimos anos. Assim sendo, companhias farmacêuticas e de química fina centradas na produção de drogas e intermediários, estão sendo desafiadas a criar novas tecnologias quirais e aperfeiçoar os processos enantiosseletivos. Os métodos convencionais (cristalização diastereoisomérica clássica de sais e resolução cinética) são limitados a somente 50% do enantiômero desejado, sendo então o outro não desejado perdido ou necessitando de uma reciclagem envolvendo uma etapa adicional de racemização. Neste contexto, o uso da biocatálise tem encontrado ampla aplicação e está rapidamente passando de uma ferramenta cara para uma ferramenta de baixo custo. O fator chave para o desenvolvimento bem sucedido de processos biocatalíticos é o acesso rápido a biocatalisadores baratos, em larga escala, com propriedades adequadas, tais como: alta reatividade, seletividade e estabilidade, objetivando a redução de compostos carbonilados, como o substrato utilizado, 2,4,6-trimetóxi-benzaldeído, obtendo-se um álcool, através da biorredução.

METODOLOGIA:

Inicialmente, para que seja identificado o álcool obtido nas biocatálises, preparou-se o padrão racêmico, através da redução do substrato 2,4,6-trimetoxi-benzaldeído com borohidreto de sódio (NaBH4) em meio ácido. Esta redução foi feita com a dissolução de 392,4 mg do aldeído em 5 mL de etanol num erlenmeyer. Colocou-se a solução etanólica no agitador magnético. Dissolveu-se 84 mg de NaBH4 em 1,5 mL de água destilada gelada . Adicionou-se lentamente à solução etanólica que estava no agitador a solução aquosa de NaBH4.Após quarenta minutos, colocou-se num béquer 10 mL de água destilada gelada e 1 mL de ácido clorídrico concentrado. Adicionou-se ao béquer o produto contido no erlenmeyer e deixou-se reagir. Observou-se a formação do precipitado, que foi filtrado à vácuo e lavado três vezes com água destilada à temperatura ambiente. Este filtrado foi purificado por cromatografia em coluna (CC) de sílica gel 60(0,063-0,2 mm) (70-230 mesh) flash e cromatografia em camada delgada (CCD), utilizando como eluente a mistura de acetato de etila e hexano em proporções variadas, afim de se obter o álcool (2,4,6-trimetoxi-benzílico) puro Para a biocatálise, utilizaram-se vegetais como macaxeira (Manihot esculenta), manga (Mangifera indica) e batata doce (Ipomea batatas). O procedimento foi feito a partir da pesagem de 0,02 g do substrato, no caso o aldeído (2,4,6-trimetoxi-benzaldeído) e 10 g do vegetal, adicionados a um erlenmeyer, contendo 3 mL de acetato de etila em seguida acrescentou-se o vegetal cortado em fatias de aproximadamente 0,5 cm. O erlenmeyer foi colocado no "shaker" por 48h a 25ºC. Após esse tempo, fez-se a extração do produto orgânico com acetato de etila e identificando e purificando a amostra através de cromatografia dos tipos CC e CCD respectivamente. Este procedimento se repetiu com os outros vegetais citados. Diante de todos os procedimentos feitos, as amostras foram analisadas através da espectroscopia na região do infravermelho (IV) na faixa de 400 cm-1 a 4000 cm-1, utilizando-se como dispersante pastilha de brometo de potássio (KBr) para a observação da possível redução efetiva do aldeído pelo NaBH4 e pelas enzimas contidas nos vegetais.

RESULTADOS:

A espectroscopia na região do IV do padrão racêmico apresentou pico ou banda de absorção com valor de 3449 cm-1, correspondente ao grupamento hidroxila do álcool aromático formado. Não apresentou pico na região do grupo carbonila (1677 cm-1), evidenciando a redução da carbonila do aldeído à hidroxila do álcool, visto que o NaBH4 é um forte agente redutor de compostos carbonílicos. Para o produto das biocatálises, observaram-se nos espectros na região do IV, absorção na região de 3410 cm-1 para macaxeira, 3610 cm-1 para batata doce e 3441 cm-1 para manga. Essas bandas de absorção correspondem à picos do grupo hidroxila do álcool aromático. Não apresentaram picos para o grupamento carbonila (1677 cm-1), mostrando que houve redução do substrato (aldeído) pelas enzimas contidas nos três vegetais utilizados.

CONCLUSÃO:

Conclui-se que a análise espectroscópica na região do IV do padrão racêmico produzido por borohidreto de sódio mostrou ser semelhante às análises do substrato que foi catalisado pela enzima das espécies dos vegetais utilizados. Sendo assim, pode-se afirmar que as enzimas contidas nos vegetais catalisaram a reação de redução do substrato visto que apresentaram os mesmos resultados das análises feitas com os produtos das reações obtidas com NaBH4, mediante seus valores de absorvância na região de 3400 cm-1 e 3660 cm-1, característica do grupo hidroxila e ausência do pico da carbonila (1677 cm-1).

Instituição de Fomento: Universidade Estadual do Ceará - UECE / Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico - FUNCAP

Palavras-chave: Redução, Enzimas, Biocatálise.