Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: Resolução enzimática de β-tioalcoois racêmicos utilizando lípase de pâncreas de porco
AUTORES: Ferreira Duarte, B. (UFGD) ; Oliveira Nunes, F. (UFGD) ; Bastos de Oliveira Filho, E. (UFGD) ; Rufino de Oliveira, A. (UFGD) ; Pompilio Darbem, M. (UFGD) ; Batista Dias, K. (UFGD) ; Branquinho Albuquerque, T. (UFGD) ; Saruwatari, S. (UFGD) ; Luis de Campos Domingues, N. (UFGD)
RESUMO: O presente trabalho visou a resolução enzimática de um beta-tioalcool (3-fenil-3-
fenil-tiopropanol) utilizando lipase de pâncreas de porco, uma enzima livre, como
biocatalisador da reação de tio-Michael. A resolução enzimática é a reação de
descriminação dos enantiômeros em uma mistura racêmica utilizando-se o sitio da
enzima e um melhor arranjo de um dos enantiômeros com este sítio ativo. Esta
interação proporciona a alteração de grupos funcionais nas moléculas as quais pode
servir para a distinção de enantiômeros. A lipase que apresentou melhores
resultados quanto à resolução enzimática quando se utilizou um equipamento de
ultrassom em comparação com o processo de agitação magnética.
PALAVRAS CHAVES: biocatálise; resolução enzimática; lipase
INTRODUÇÃO: A biocatálise é o uso de vegetais, microrganismos ou enzimas livres ou
imobilizadas na síntese de compostos. Esta técnica é muito utilizada atualmente
principalmente por apresentar uma metodologia menos agressiva ao meio ambiente.
Uma das características que tornam a biocatálise ambientalmente correta e
economicamente viável é o que se refere aos rendimentos equivalentes aos obtidos
com a utilização de catalisadores químicos, a possibilidade de reutilização sem
a perda significativa de rendimento, bem como os solventes utilizados são também
menos nocivos ao meio ambiente.
A resolução enzimática, um dos ramos provenientemente desta biocatálise,
é um método utilizado para preparar alcoóis, ácidos e aminas opticamente ativas.
O sitio ativo da enzima proporciona a alteração de grupos funcionais nas
moléculas as quais pode servir como distinção dos enantiômeros.
Todavia, não há dados na literatura que apresentem a resolução
enzimática de beta-tioalcoóis. Objetivando a resolução deste tipo e compostos,
realizou-se a síntese do beta-tioálcool via reação de tio-Michael. A reação de
tio-Michael envolve a adição do átomo de enxofre como nucleófilo a um composto
α,β-tiocarbonílicos.[FUJITA e LING, 1996] Reações que resultem na formação da
ligação de C-S são
muito importantes, pois tal ligação é encontrada em diversos compostos com ação
antibiótica, antimicrobiana, analgésica, anti-inflamatória, antipsicotrópica ou
ate mesmo anti HIV. [CZARNIK, 1996]
Portanto, o presente trabalho visou à síntese e resolução enzimática de beta-
tioalcoóis utilizando-se enzimas livres de lípase de pâncres de porco (LPP)
avaliando os melhores solventes, tempos reacionais e quantidades enzimáticas
para as reações.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a síntese do 3-fenil-3-fenil-tiopropanol é utilizado 1 equivalente mol do
tiofenol juntamente com 1 mol do cinemaldeído e 20% do catalisador por XX horas,
onde observamos a formação do b-tioalcool. Posteriormente, processou-se a redução
utilizando-se borohidreto de sódio em banho de ultrassom por 30 minutos. Após sua
redução, o produto é filtrado extraído com uma solução 10 M de bicarbonato de
sódio e rotoevaporado.
A resolução enzimática é realizada utilizando-se 0,1g do 3-fenil-3-
feniltio-propanol, 0,232 mL de acetato de vinila e 0,1g da enzima. A reação é
monitorada via CCD conforme tempos descritos na Tabela 1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Conforme os dados de rendimento para os experimentos 1-5 pôde-se observar que o
melhor solvente para a reação é o hexano (log P = 3.5). Todavia, os rendimentos
obtidos para as reações de resolução enzimática utilizando-se agitação magnética
apresentaram rendimentos baixos. Para uma melhoria nos resultados foram testadas
as reações utilizando-se o equipamento de ultrassom Ultracleaner 1400A. Nestas,
pode-se observar que o maior rendimento foi observado para a reação envolvendo
THF (experimento 7). Porém, a exceção do DMF, todas as outras reações forneceram
o composto acetilado. Cumpre informar que dados da literatura [3] utilizam
tempos reacionais muito maiores dos que foram utilizados neste trabalho. Este
dado é muito importante, pois repercute diretamente tanto no custo do processo
quanto na questão ambiental do mesmo referente ao consumo de energia. É
importante citar que esta é a primeira reação envolvendo resolução enzimática de
beta-tioalcoóis.
Figura 1
CONCLUSÕES: O presente projeto apresentou dados promissores para as reações de resolução
enzimática de beta-tioalcoóis em tempos reacionais curtos e com eficiência
considerável. Novos estudos estão em andamento para aprimoramentos na reação no
que tange ao melhoramento nos dados de rendimento, verificação do e.e. e tempos
reacionais.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem à UFGD pelo espaço e financiamento do projeto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: (a) CZARNIK, A.W. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 112; (b) NGUYEN-BA, N.; BROWN, W. L.; CHAN, L.; LEE, N.; BRASILI, L.; LAFLEUR, D.; ZACHARIE, B. Chem. Commun. 1999, 1245; (c) ASHIZAWA, T. KAWASHIMA, K.; KANDA, Y.; GOMI, K.; OKABE, M.;UEDA, K.; TAMAOKI, T. Anticancer Drugs 1999, 10, 829; (d) DEWICK, P. M. Medicinal Natural Products, 2nd ed.; John Wiley & Sons: West Sussex, England, 2002; (e) VARDANYAN, R. S.; HRUBY, V. J. Synthesis of Essential Drugs; Elsevier: Amsterdam, 2006.
FUJITA, E.; NAGAO, Y. Bioorg. Chem. 1977, 6, 287; (b) LING, R.; YOSHIDA, M.; MARIANO, P. S. J. Org. Chem. 1996, 61, 4439.
PATEL, R. N., NANDURI, A. B. V., GOSWAMI, A., COMEZOGLU, F. T; JAOCS, 2000, 77 (10), 1015.