Tesis Pre-grado
Montaje y puesta en marcha de un reactor enzimático por lote alimentado para la síntesis de un precursor farmacéutico quiral
Autor
Galindo-A, Kevin
Villalobos, Sofia S
Institución
Resumen
Utilizando el principio de la enantioselectividad de las enzimas, se utilizó una enzima comercial (NOVOZYM 435) para producir un precursor farmacéutico quiral (R-Monometil fenil glutárico) con la mayor pureza enantiomérica posible. Se utilizó como sustrato de la reacción Dimetil fenil glutárico, el cual al presentar baja solubilidad en medio acuoso [1 mM] fue necesario el uso de un solvente orgánico para aumentarla. Mediante pruebas de laboratorio escala eppendorf, el solvente orgánico seleccionado fue Dioxano debido a que nuestro sustrato presentaba mejor solubilidad en este solvente en comparación con los otros solventes de prueba. La reacción fue realizada en un reactor enzimático de volumen útil de 1 [L], utilizando 300 ml para la reacción enzimática a la cual se le aplicó una técnica de alimentación, con el objetivo de aumentar la productividad volumétrica de la síntesis del R-Monometil fenil glutárico. Dicha estrategia consistía en alimentar con sustrato al sistema en el tiempo en el cual se perdía la velocidad inicial de reacción, con el propósito de mantener este valor a lo largo de la reacción y así aumentar la formación de producto en el tiempo. La cantidad alimentada fue de 0,135 g de DMFG, dos veces a las 24 y 48 horas de reacción. Se observó que el montaje de la reacción de hidrólisis asimétrica de DMFG catalizada por NOVOZYM 435 mediante lote discontinuo presentó un porcentaje de conversión de producto de 54% a los tres días de reacción (72 horas), formando 0,21 g de MFG a partir de 0,48 g de DMFG, obteniendo un valor de productividad volumétrica de 0,010 [g/L*h] y un rendimiento enzimático del 43,75%. Por otro lado, al aplicar la estrategia de lote alimentado a las mismas condiciones que el lote discontinuo (salvo por la disminución de la velocidad de agitación desde 175 a 125 rpm) se obtuvo un porcentaje de conversión del 49% a los tres días de reacción (72 horas), formando 0,26 g de MFG a partir de 0,76 g de DMFG, obteniendo un valor de productividad volumétrica de 0,012 [g/L*h] y un rendimiento enzimático del 34,21%. Esto último, demuestra que la estrategia de lote alimentado aplicada a la reacción de hidrólisis asimétrica de DMFG no permite el aumento de productividad volumétrica, descubriendo efectos negativos en las propiedades catalíticas del biocatalizador al entrar en contacto directo la enzima inmovilizada CALB con el solvente orgánico (Dioxano). FONDECYT FONDECYT