Lipasa B de Candida antarctica inmovilizada sobre SiO2 nanoestructurado aplicada en la esterificación enantioselectiva de ibuprofeno

Abstract

En el presente trabajo se prepararon biocatalizadores por adsorción simple de la lipasa B de Candida antarctica (CALB) sobre dióxido de silicio nanoestructurado que se aplicaron en la resolución cinética enzimática de ibuprofeno racémico. Se estudió la cinética de inmovilización y la isoterma de adsorción de la lipasa a partir de distintas soluciones de un extracto crudo. El límite máximo de dispersión de la proteína sobre el óxido es de 0,025µmoles/m2 (25mg cada 100mg de soporte) y se obtuvo en menos de 30 minutos de inmovilización. Mediante electroforesis desnaturalizante, se determinó que existió una adsorción selectiva de la CALB con respecto a otras proteínas del extracto enzimático. Los biocatalizadores se utilizaron para esterificar ibuprofeno con etanol en isooctano como cosolvente. Se alcanzó un 70% de conversión a las 24 hs. con 58% de exceso enantiomérico hacia el Sibuprofeno. Los ensayos de estabilidad mostraron que los biocatalizadores sólo perdieron entre 7 y 25% de su actividad después de más de siete meses de almacenamiento a 4oC. Los biocatalizadores con mayor carga enzimática resultaron ser los más estables.

This investigation presents the synthesis of biocatalysts based on the lipase B of Candida antarctica CALB adsorbed on nanostructured silica oxide and their application of the kinetic resolution of racemic ibuprofen. The kinetic of the immobilization and the isotherm of adsorption were studied. The maximum dispersion limit of the protein onto the oxide support was 0,025µmoles/m2 (25mg per 100mg of support) and was achieved in 30min of immobilization. The studies by SDS-PAGE indicated that CALB was selectively adsorbed onto the SiO2 support. The biocatalysts were used in the esterification of ibuprofen with ethanol with isooctane as cosolvent. The conversion of ibuprofen reached up to 70% at 24 hours of reaction with 58% of enantiomeric excess towards de S-ibuprofen. The stability assays showed that the biocatalysts only lost between 7 and 25% of their activity after more than seven months of storage at 4ºC. Those biocatalysts with a protein loading higher than 21 mg onto 100mg of support were the most stable ones.