63ª Reunião Anual da SBPC

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

Utilização de feniletanol como padrão racêmico para biotransformação

Virgínia Lúcia de Oliveira Gadelha 1 Mara Dallila Sousa Alves 2 Francisco Ernani Alves Magalhães 3 Evanise Batista Frota 4

1. Laboratório de Bioquímica e Biotecnologia - UECE 2. Laboratório de Química de Produtos Naturais - UECE 3. Laboratório de Bioquímica Humana - UECE 4. Profa. Dra./ Orientadora - Laboratório de Bioquímica e Biotecnologia - UECE

INTRODUÇÃO:

Atualmente, a preocupação com as questões ambientais, com a qualidade dos produtos e com o consumo de energia vem incentivando vários setores industriais a buscar tecnologias mais limpas e eficientes. Neste contexto, a tecnologia enzimática surgiu como uma alternativa para a substituição gradual de processos químicos por processos biocatalisados, através da biocatálise e da biotransformação. Biotransformação é uma importante ferramenta na síntese orgânica, especialmente para a produção de moléculas quirais (fármacos quirais), em que reações químicas clássicas não são possíveis ou são ineficientes. São conversões químicas catalisadas por enzimas (de micro-organismos, plantas, insetos, dentre outros) sobre substratos não naturais. O emprego de enzimas e microorganismos como catalisadores quirais proporcionou um avanço significativo para a química sintética. O projeto tem por objetivo mostrar a utilização do feniletanol como padrão racêmico para biotransformação ou biocatálise, como meio de substituição da via inorgânica pela via enzimática.

METODOLOGIA:

Utilizou-se como substrato uma cetona (acetofenona), efetuando a redução desta com borohidreto de sódio em meio metánolico e sob agitação por uma hora em agitador magnético e banho de gelo, obtendo-se como produto da reação o feniletanol. Este produto foi solubilizado com água e a extração da fase orgânica, que é a fase que contém o feniletanol, foi feita com acetato de etila, lavando-o por três vezes. O produto orgânico da extração foi purificado por cromatografia em coluna, usando-se como gradiente hexano e acetato de etila (8:2), com acompanhamento por cromatografia em camada delgada (CCD), com o mesmo gradiente. Para exemplificar a biocatálise, utilizou-se a acetofenona como substrato e a levedura Saccharomyces cerevisiae, como agente redutor. A expressão enzimática da levedura foi feita através dos meios batata-dextrose-ágar (BDA) e BDA-fucsina. Fez-se a extração da fase orgânica com acetato de etila por três vezes e o produto final, foi analisado por CCD.

RESULTADOS:

Após a síntese de feniletanol por via inorgânica, a CCD mostra no primeiro spot a acetofenona (subtrato), de cor alaranjada e o segundo spot, o feniletanol, de cor azul celeste. A expressão da enzima álcool desidrogenase (ADH) é mostrada através dos meios de cultura BDA e BDA-fucsina. Esta enzima é a responsável pela redução da acetofenona em feniletanol. O resultado da biocatálise é mostrado a partir da CCD, onde o primeiro spot é de acetofenona (cor um pouco esverdeada), o segundo spot é de feniletanol via inorgânica (cor azul celeste) e o terceiro spot é feniletanol via biocatálise, com 2 tempos de retenção, de cor azul (feniletanol) e cor alaranjada (acetofenona), mostrando que houve a biorredução , embora que não tenha sido 100% de conversão de cetona em álcool.

CONCLUSÃO:

Esta redução via síntese química serve de referência (padrão racêmico) para a biotransformação da acetofenona empregando-se células de vegetais e/ou microrganismos, como foi visto através da biorredução com a levedura. A utilização da acetofenona baseia-se no fato deste composto ser estruturalmente simples e produzir moléculas quirais (S)-feniletan-1-ol e (R)-feniletan-1-ol de importância para indústrias farmacêuticas como intermediários químicos para síntese de fármacos.

Palavras-chave: Enzima, Acetofenona, Biotransformação.