Aplicação de biocatálise em síntese orgânica empregando células íntegras de microrganismos

Resumo

Pretende-se desenvolver metodologia para realizar reações de desracemização de alcoóis secundários racêmicos visando a obtenção de alcoóis com elevada pureza enantiomérica empregando células íntegras de microrganismos, especialmente cepas de leveduras e fungos. Estabelecer a abrangência estrutural dos alcoóis que mais se adaptam aos requerimentos do sítio ativo das enzimas contidas nos microrganismos, tais como grupos retiradores ou doadores posicionados próximos à função hidroxila, substituintes alquilas, aromáticos, ésteres, etc., além do efeito da acumulação espacial dos substituintes entorno da função álcool. Estudar o mecanismo do processo em operação e comparar com os apresentados na literatura, explorando variáveis como concentração de substrato, pH, temperatura, meio aeróbico ou anaeróbico, e condicionamento das cepas antes da adição do substrato. Aplicar a metodologia de desracemização para a síntese de moléculas de alcoóis relevantes do ponto de vista econômico como atividade farmacológica. Realizar reações que permitam execução em escala preparativa.Pretende-se realizar triagem de microrganismos, especialmente cepas de leveduras e fungos com potencial de efetuar a redução das ligações duplas de alcoóis alílicos. Estabelecer o requerimento estrutural das ligações duplas C=C, tais como, substituintes nas posições insaturadas e influência da estereoquímica (Z) ou (E) no processo biocatalítico. Verificar a ocorrência (ou não) da oxidação do álcool alílico durante o transcorrer da reação, num processo tandem envolvendo oxidação do álcool seguido de redução da dupla C=C e do aldeído intermediário, ou vice-versa. Otimizar as condições do meio reacional que determinem a maior eficiência do processo, como o tempo de condicionamento das cepas antes da adição dos substratos, presença ou ausência de oxigênio, temperatura, pH, concentração do substrato, entre outros fatores. Uma vez otimizada a metodologia proceder ao aumento de escala visando a realização da reação em escala preparativa. (AU)