martes, 2 de febrero de 2010

DISEÑO DE EXPERIMENTOS EN EL ESCALADO DE BIORREACTORES ENZIMÁTICOS

1. INTRODUCCIÓN
Muchos compuestos de interés terapéutico que se producen actualmente en la industria farmacéutica se originan a partir de reacciones de síntesis catalizadas por enzimas. Estos procesos incluyen la fabricación de compuestos de elevado valor agregado, por tanto, cualquier mejora del proceso productivo origina una mejor rentabilidad desde el punto de vista económico.

Desde que se conoció la facultad de las enzimas de presentar actividad óptica, y de reaccionar preferentemente con uno de los enantiómeros de una determinada mezcla racémica, se ha explotado en los últimos años la posibilidad de obtener productos enantioméricamente puros a partir de resoluciones enzimáticas de substratos con interés terapéutico. Sin embargo, existen pocos trabajos en los que dichos estudios originen procesos aplicables desde el punto de vista industrial.

Los objetivos del trabajo aquí presentado son:

  • Utilización de una técnica estadística como el diseño de experimentos para la determinación de las condiciones óptimas de reacción, utilizando un sistema en discontinuo.

  • Escalado a un reactor en continuo utilizando modelos sencillos y comprobación de los resultados obtenidos en el diseño de experimentos.
En este trabajo se han estudiado dos casos concretos: la resolución de ibuprofeno por esterificación con butanol usando lipasas de Rhizomucor miehei inmovilizadas sobre Duolite (enzima comercial distribuido por Novo Nordisk con el nombre de Lipozyme IM20) y la resolución de 1-trans-2-fenil-ciclohexanol (TPCH), usando lipasas de Candidarugosa (CRL) inmovilizadas sobre EP100 (soporte microporoso de polipropileno) por esterificación con ácido propiónico. Ambas reacciones se llevaron a cabo usando como disolvente isooctano.
Los esquemas de reacción estudiados se representan en la figura 1

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