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Extração líquido-líquido simultânea de ácido clavulânico e pirogênio empregando sistemas micelares mistos de duas fases aquosas

Processo: 06/05080-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de abril de 2007
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2009
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Adalberto Pessoa Junior
Beneficiário:Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Ácido clavulânico   Purificação   Extração líquido-líquido   Moléculas bioativas   Processos bioquímicos

Resumo

O ácido clavulânico, produto do metabolismo secundário de Streptomyces spp, é obtido por bioconversão. Este ácido é um potente inibidor de beta-lactamases, sendo utilizado em associação com antibióticos para melhoria da eficiência destes. Bactérias produtoras de beta-lactamases representam um dos maiores problemas de resistência bacteriana nos hospitais. Estas enzimas clivam uma porção da molécula de antibióticos levando a perda de sua atividade terapêutica. Durante os bioprocessos além do ácido clavulânico, outras substâncias podem ser formadas, dentre elas substâncias pirogênicas as quais mesmo a concentrações muito baixas apresentam elevada toxicidade. O presente projeto pretende estudar a purificação de ácido clavulânico empregando sistema micelar misto (não-iônico/aniônico) de duas fases aquosas com a remoção simultânea de pirogênio. Será estudada sistemas formados pelo tensoativo não-iônico Triton X-114 adicionado de um tensoativo aniônico do tipo bis(2-etilhexil) sulfoccinato de sódio (AOT). Numa primeira etapa, além da obtenção do ácido clavulânico por cultivo microbiano, serão realizados estudos iniciais para a determinação da estabilidade do ácido, caracterização das micelas e determinação de parâmetros de transferência de massa. Com base nestes resultados, planejamentos fatoriais serão empregados para avaliar o efeito das variáveis: temperatura, tempo de separação de fases, concentração dos tensoativos e força iônica sobre os rendimentos do processo de extração. A seguir, será empregada a metodologia de superfície de resposta visando à otimização do processo de extração de ácido clavulânico e a remoção de substâncias pirogênicas presentes no meio fermentado, finalizando com a obtenção de modelos matemáticos que descrevam o processo. A ferramenta estatística será empregada, pois permite a partir de poucos e bem definidos experimentos, avaliar simultaneamente diferentes variáveis que afetam o processo onde o número de ensaios torne-se demasiadamente grande. A aplicação da extração líquido-líquido por sistemas micelares aquosos à purificação de ácido clavulânico vem integrar os esforços de pesquisas recentes no desenvolvimento de métodos eficazes e de menor custo para purificação de substâncias de elevado interesse comercial.