BARROS FILHO, B. A. Estudo Químico do Basidiomiceto Lentinus strigellus. 2009. 221 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-17T17:57:12Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_babfilho.pdf: 14011696 bytes, checksum: 801d46d1660bd251831ffd08d35f89ed (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-03-26T21:33:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_babfilho.pdf: 14011696 bytes, checksum: 801d46d1660bd251831ffd08d35f89ed (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-26T21:33:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_babfilho.pdf: 14011696 bytes, checksum: 801d46d1660bd251831ffd08d35f89ed (MD5) Previous issue date: 2009 / The chemical study of the basidiomicete Lentinus strigellus was done by the investigation of its secondary metabolites production in varied culture media, besides its utilization in the bioreduction of prochiral carbonyl compounds (ketone and - ketoester). From the liquid medium of L. strigellus grown in peptone broth, it was isolated the benzopyranes 2,2-dimethyl-6-methoxycroman-4-one, 4-hydroxy-2,2-dimethyl-6-methoxycromane and (3R,4S)-3,4-dihydroxy-2,2-dimethyl-6-methoxycromane . From the mycelium, the indol alkaloid echinuline and the antraquinone fiscione were isolated, both compounds reported for the first time in Lentinus. The same benzopyranes isolated from L. strigellus grown in peptone, besides (3S,4S)-3,4-dihydroxy-2,2-dimethyl-6-methoxycromane were isolated from the liquid medium of the microorganism grown in Czapek medium enriched with potato broth. When only Czapek was used as culture medium, panepoxidone and isopanepoxidone were isolated. Growing cells of L. strigellus in potato-dextrose medium were investigated, for the first time, in the stereoselective reduction of acetophenone and nine aromatic derivatives, besides the aliphatic ketones cyclohexylmethylketone, octan-2-one and undecan-2-one, and the -ketoester methyl 4-chloroacetoacetate. Most of the aromatic ketones were converted into the respective alcohols with S configuration in high enantiomeric excesses (> 99%). Except for undecan-2-one, the aliphatic ketones were enzimatically reduced to the alcohols with S configurations in high conversion ratios and enantiomeric excesses. -ketoester methyl 4-chloroacetoacetate was chemoselectivelly reduced to its corresponding alcohol with R configuration but with moderate ee. / O estudo químico do basidiomiceto Lentinus strigellus foi realizado através da investigação da produção de metabólitos secundários em diferentes meios de culturas, além da sua utilização em processos de biorredução de compostos carbonílicos próquirais (cetona e -cetoéster). A partir de L. strigellus cultivado em meio de peptona foi possível isolar os benzopiranos 2,2-dimetil-6-metoxicroman-4-ona, 4-hidroxi-2,2-dimetil-6-metoxicromano e (3R,4S)-3,4-dihidroxi-2,2-dimetil-6-metoxicromano do meio líquido. Do micélio, foram isolados o alcalóide indólico echinulina e a antraquinona fisciona, ambos inéditos para o gênero Lentinus. Do microrganismo cultivado em Czapek, enriquecido com caldo de batata, foram isolados do meio líquido os mesmos benzopiranos produzidos em peptona, além de (3S,4S)-3,4-dihidroxi-2,2-dimetil-6-metoxicromano. Quando Czapek foi utilizado como meio de cultivo, foram isoladas a panepoxidona e a isopanepoxidona. Células em crescimento de L. strigellus em meio de batata-dextrose foram investigadas, pela primeira vez, na biorredução estereoseletiva da acetofenona e nove derivados aromáticos, além das cetonas alifáticas ciclo-hexilmetilcetona, octan-2-ona, undecan-2-ona e do -cetoéster 4-cloroacetoacetato de metila. A maioria das cetonas aromáticas foi convertida ao respectivo álcool de configuração S, em excessos enantioméricos superiores a 99%. Exceto para a undecan-2-ona, as cetonas alifáticas foram reduzidas enzimaticamente ao álcool de configuração S em elevadas taxas de conversão e excessos enantioméricos. O -cetoéster 4- cloroacetoacetato de metila foi quimiosseletivamente reduzido ao álcool correspondente de configuração R, mas com excesso enantiomérico moderado.

BARROS FILHO, B. A.; Estudo Químico do Basidiomiceto Lentinus strigellus. 2009. 221 f. Tese (Doutorado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-31T19:56:06Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_babfilho.pdf: 14011696 bytes, checksum: 801d46d1660bd251831ffd08d35f89ed (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-03-11T21:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_babfilho.pdf: 14011696 bytes, checksum: 801d46d1660bd251831ffd08d35f89ed (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T21:51:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_babfilho.pdf: 14011696 bytes, checksum: 801d46d1660bd251831ffd08d35f89ed (MD5) Previous issue date: 2009 / The chemical study of the basidiomicete Lentinus strigellus was done by the investigation of its secondary metabolites production in varied culture media, besides its utilization in the bioreduction of prochiral carbonyl compounds (ketone and - ketoester). From the liquid medium of L. strigellus grown in peptone broth, it was isolated the benzopyranes 2,2-dimethyl-6-methoxycroman-4-one, 4-hydroxy-2,2-dimethyl-6-methoxycromane and (3R,4S)-3,4-dihydroxy-2,2-dimethyl-6-methoxycromane . From the mycelium, the indol alkaloid echinuline and the antraquinone fiscione were isolated, both compounds reported for the first time in Lentinus. The same benzopyranes isolated from L. strigellus grown in peptone, besides (3S,4S)-3,4-dihydroxy-2,2-dimethyl-6-methoxycromane were isolated from the liquid medium of the microorganism grown in Czapek medium enriched with potato broth. When only Czapek was used as culture medium, panepoxidone and isopanepoxidone were isolated. Growing cells of L. strigellus in potato-dextrose medium were investigated, for the first time, in the stereoselective reduction of acetophenone and nine aromatic derivatives, besides the aliphatic ketones cyclohexylmethylketone, octan-2-one and undecan-2-one, and the -ketoester methyl 4-chloroacetoacetate. Most of the aromatic ketones were converted into the respective alcohols with S configuration in high enantiomeric excesses (> 99%). Except for undecan-2-one, the aliphatic ketones were enzimatically reduced to the alcohols with S configurations in high conversion ratios and enantiomeric excesses. -ketoester methyl 4-chloroacetoacetate was chemoselectivelly reduced to its corresponding alcohol with R configuration but with moderate ee. / O estudo químico do basidiomiceto Lentinus strigellus foi realizado através da investigação da produção de metabólitos secundários em diferentes meios de culturas, além da sua utilização em processos de biorredução de compostos carbonílicos próquirais (cetona e -cetoéster). A partir de L. strigellus cultivado em meio de peptona foi possível isolar os benzopiranos 2,2-dimetil-6-metoxicroman-4-ona, 4-hidroxi-2,2-dimetil-6-metoxicromano e (3R,4S)-3,4-dihidroxi-2,2-dimetil-6-metoxicromano do meio líquido. Do micélio, foram isolados o alcalóide indólico echinulina e a antraquinona fisciona, ambos inéditos para o gênero Lentinus. Do microrganismo cultivado em Czapek, enriquecido com caldo de batata, foram isolados do meio líquido os mesmos benzopiranos produzidos em peptona, além de (3S,4S)-3,4-dihidroxi-2,2-dimetil-6-metoxicromano. Quando Czapek foi utilizado como meio de cultivo, foram isoladas a panepoxidona e a isopanepoxidona. Células em crescimento de L. strigellus em meio de batata-dextrose foram investigadas, pela primeira vez, na biorredução estereoseletiva da acetofenona e nove derivados aromáticos, além das cetonas alifáticas ciclo-hexilmetilcetona, octan-2-ona, undecan-2-ona e do -cetoéster 4-cloroacetoacetato de metila. A maioria das cetonas aromáticas foi convertida ao respectivo álcool de configuração S, em excessos enantioméricos superiores a 99%. Exceto para a undecan-2-ona, as cetonas alifáticas foram reduzidas enzimaticamente ao álcool de configuração S em elevadas taxas de conversão e excessos enantioméricos. O -cetoéster 4- cloroacetoacetato de metila foi quimiosseletivamente reduzido ao álcool correspondente de configuração R, mas com excesso enantiomérico moderado.

ASSUNÇÃO, J. C. C. Reações de Biocatálise Utilizando Sistemas de Células Íntegras e de Enzimas Imobilizadas de Saccharum officinarum Linn (Cana de Açúcar). 2008. 262 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-12T23:21:53Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_jccassuncao.pdf: 9890527 bytes, checksum: af769dce8abfde28b081a38a78cdd2cc (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-03-18T23:23:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_jccassuncao.pdf: 9890527 bytes, checksum: af769dce8abfde28b081a38a78cdd2cc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T23:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_jccassuncao.pdf: 9890527 bytes, checksum: af769dce8abfde28b081a38a78cdd2cc (MD5) Previous issue date: 2008 / The present work reports the use of integral cells and immobilized enzymes of the sugar cane (Saccharum officinarum) juice as biocatalyst applied in reactions of reduction and acetylation reactions. In a first part, a set of reduction reactions was carried out using sugar cane juice (CC) as catalyst and, as substrates: acetophenone, 3-methoxyacetophenone,benzaldehyde, anisaldehyde, m-anisaldehyde, vanillin, cinnamaldehyde, -methyl-cinnamaldehyde, furfuryl, citronellal, 3-hexanone, cyclopentanone, cyclohexanone, pulegone, carvone, -keto ethyl butyrate, ethyl benzoate, ethyl butyrate, benzonitrile, benzamide, isoniazide, nitrobenzene. For several of the mentioned compounds, were obtained alcohols with excellent yields, in some cases the reactions proceded with chemoselectivity and, in other, with enantioselectivity. The second part of this work it was used immobilized enzymes of cane juice in esterification reactions of alcohols. In this sense, the alcohols: anisyc, benzylic, 3-methoxy-benzylic, cinnamyc, furfurylic, 1-phenylethan-1-ol, 3-methoxy-1-phenyl-ethan-1-ol, amylic, octylic, decanoic, citronellol, allylic, cyclopentanol, cyclohexanol, 3-hydroxy-ethyl-butyrate, -terpineol and carvacrol were tested. In the esterifications reactions were using as biocatalisador the immobilized enzymes of the cane juice (EICC), using adapted methodology of the literature. The alcohol anisyc, selected as substrate for the tests initials, in mixture with acetic anhydride and in presence of EICC it afforded an identified product as anisyl acetate. After several experiments, reactional parameters: amount of EICC, amount of substrate, time reacional, solvent, agitation speed, temperature and reuse of the enzymatic system were determined. The conditions that allowed the obtaining of the esterified derivative with better yields were: 150 mg of EICC, 200 mg substrate, 20 mL hexane, 150 rpm, 60 hours of reaction to 30°C and 24 h to 70°C. So, acetylation reactions with other alcohols were processed, being obtained good yelds. Consequently, the immobilized enzymes of Saccharum officinarum constitute a promising biocatalysts in acetylation reactions, although, other tests need to be made in the sense of optimizing the potential of the biocatalysts. The products, in the reactional mixtures were analyzed by TLC, GC-MS and 1H NMR. / O presente trabalho relata a utilização do caldo de cana e suas enzimas imobilizadas como biocatalisadores em reações de redução e acetilação. Numa primeira parte, uma série de reações de redução utilizando como catalisador o sistema enzimático contido no caldo de cana (CC) foi realizada, tendo como substratos: acetofenona, 3-metoxi-acetofenona, benzaldeído, anisaldeído, m-anisaldeído, vanilina, cinamaldeido, -metilcinamaldeído, furfural, citronelal, 3-hexanona, ciclopentanona, ciclohexanona, pulegona, carvona, acetoacetato de etila, benzoato de etíla, butirato de etíla, benzonitrila, benzamida, isoniazida e nitrobenzeno. A metodologia aplicada consistiu na utilização de proporções definidas dos substratos e do sistema biocatalisador. Para vários dos compostos citados, os alcoóis foram obtidos com excelentes rendimentos, em alguns casos as reações procederam com quimiosseletividade e, em outros, com enantiosseletividade. A segunda parte do trabalho consistiu na utilização do sistema enzimático do caldo de cana em reações de esterificação. Nestas reações foram utlizados como biocatalisador as enzimas imobilizadas do caldo de cana (EICC), aplicando metodologia adaptada da literatura. O álcool anísico, selecionado como substrato padrão para os testes iniciais, em mistura com anidrido acético e em presença de EICC originou o produto identificado como acetato de anisila. Em seguida, após vários experimentos, os parâmetros reacionais: quantidade de EICC, quantidade de substrato, tempo reacional, solvente, velocidade de agitação, temperatura e reutilização do sistema enzimático foram determinados. As condições que permitiram a obtenção do produto esterificado com melhor rendimento foram: 150 mg de EICC, 200 mg de substrato, 20 mL de hexano, 150 rotações por minuto (rpm), 60 horas de reação a 30°C e 24 h a 70°C. Estas condições foram utilizadas nas reações de acetilação de outros compostos, obtendo-se bons rendimentos de conversão. Assim, as reações com os alcoóis: anísico, benzílico, 3- metoxi-benzílico, cinâmico, furfurílico, 1-fenil-etan-1-ol e 3-metoxi-1-fenil-etan-1-ol e alcoóis alifáticos: amílico, octílico, decanóico, citronelol, alílico, ciclopentanol, ciclohexanol, 3-hidroxi-butirato de etila, -terpineol e com um composto fenólico o carvacrol foram testadas, demonstrando a eficiência de EICC nestas reações. Os produtos, nas misturas reacionais, foram analisados através de CCD, CG-EM e RMN 1H.

Orientador: Humberto Márcio Santos Milagre / Banca: Rafael Mafra de Paula Dias / Banca: Alvaro Takeo Omori / Resumo: O (R)-2-hidróxi-4-fenilbutanoato de etila e seus derivados são peça chave para formação dos fármacos inibidores de enzima conversora de angiotensina (ACE) que são utilizados no tratamento de doenças crônicas do coração e hipertensão. A busca por uma metodologia simples e de baixo custo, que englobe reações rápidas, de elevada enantiosseletividade e que ocorram dentro dos parâmetros da química verde é de suma importância. Neste trabalho, foram exploradas diversas reações biocatalíticas visando atingir estes objetivos, tais como: i) resolução cinética catalisada por lipase de Burkholderia cepacia; ii) biorredução enantiosseletiva utilizando levedura Saccharomyces cerevisiae. No caso da biorredução, devido à presença de muitas enzimas em células íntegras, a reação levou a formação majoritária de um subproduto, o 3-fenilpropanol. Por outro lado, a resolução cinética apresentou conversão a apenas um produto, e diversas reações foram testadas, modificando parâmetros como solvente, quantidade de enzima e presença ou ausência de peneiras moleculares. Os resultados obtidos apresentaram baixa conversão, mas são estudos interessantes a respeito da interação deste substrato com a lipase. / Abstract: Ethyl (R)-2-hydroxy-4-phenylbutanoate and its derivatives are key building blocks for the production of angiotensin converting enzymes (ACE) inhibitors, used as treatment for chronic heart diseases and hypertension. The search for a simple and low-cost methodology, that includes fast reactions, high enantioselectivity and in accordance with the principles of green chemistry is of major importance. In this work, we explored some biocatalytic reactions aiming these goals, like: i) kinetic resolution catalyzed by Burkholderia cepacia lipase; ii) enantioselective bioreduction using Saccharomyces cerevisiae yeast. In the case of bioreduction, the reaction led to a higher production of a subproduct, 3-phenylpropanol, due the high amount of enzymes in whole cells. In the kinetic resolution, only one product was formed and several reactions were tested, modifying parameters like solvent, amount of enzymes, presence or absence of molecular sieves. The results showed low conversion, but are interesting studies concerning the interaction of this substrate with lipase. / Mestre

Orientador: Valéria Marta Gomes do Nascimento / Banca: Pedro de Oliva Neto / Banca: Cintia Regina Rodrigues Carignatto / Banca: Aneli de Melo Barbosa / Banca: Jonas Contiero / Resumo: Com o desenvolvimento de uma metodologia de purificação não convencional de passo único ("MPU") obteve-se um fator de purificação de 46,5 vezes e recuperação de 53%, observando-se banda única de 32 kDa na eletroforese SDS-PAGE. A enzima purificada apresentou atividade frente a ácidos graxos com cadeias entre 8 e 20 carbonos, destacando-se a seletividade para os ácidos palmítico (16:0) e oleico (18:1). A lipase apresentou ligeira regiosseletividade para as posições externas sn-1 e sn-3 (ésteres primários) do triacilglicerol. A cinética da reação demonstrou que a enzima segue uma cinética de Michaelis-Menten, com valor de Km de 22 mmol e Vmax de 12,7 mmol/min/mg. O valor de kcat foi de 225 s-1 e a eficiência catalítica de 104 mol-1.s-1. A temperatura para atividade máxima foi de 55 °C, sendo razoavelmente estável a 60 °C, mantendo 60% da atividade após 1 h. A atividade máxima foi obtida na faixa de pH entre 4 e 9, mantendo 100% da atividade inicial após incubação por 1 h na faixa de pH entre 2,2 e 10,0. A estabilidade em solventes orgânicos foi estudada por incubação da enzima em solventes miscíveis e imiscíveis em água. A enzima manteve 100% da atividade inicial em tolueno, n-hexano e n-heptano e apresentou estabilidade de 78%, 76% e 90% quando incubada com 50% (v/v) de metanol, etanol e isopropanol. Com relação às aplicações em reações de interesse industrial, a lipase de B. lata apresentou comportamento predominantemente de hidrolase (90%) em detrimento a ação de aciltransferase. Para a síntese de ésteres de aroma produz o éster caprilato de isoamila com 45% de rendimento (24 h e 50 °C em n-hexano). Para a síntese de um éster de cera (oleil oleato, C36), apresentou 87% de rendimento (30 h, 55 °C). A obtenção de ácidos graxos epoxidados alcançou rendimento de 44,4% em reação quimio-enzimática de epoxidação do oleato de metila ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the development of a non-conventional one-step purification methodology, was obtained a purification factor of 46.5 and recovery of 53%, noting single band of 32 kDa in SDS-PAGE. The purified enzyme showed activity against fatty acids with chains from 8 to 20 carbons, highlighting the preference for palmitic (16:0) and oleic acids (18:1). The lipase showed slight regioselectivity for external positions sn-1 and sn-3 (primary esters). The reaction kinetics showed that the enzyme follows a Michaelis-Menten model with Km value of 22 mmol and Vmax of 12.7 mmol/min/mg. The kcat value was 225 s-1 and the catalytic efficiency was 104 mol-1.s-1. The temperature for maximum activity was 55 °C, and reasonably stable at 60 °C, keeping 60% of activity after 1 h. The maximum activity was obtained at pH values between 4 and 9, maintaining 100% of the initial activity after 1 h incubation in a pH range from 2.2 to 10.0. Stability in organic solvents was studied by incubating the enzyme in miscible and immiscible solvents. The enzyme retained 100% activity in toluene, n-hexane and n-heptane and was 78%, 76% and 90% stable when incubated with 50% (v/v) methanol, ethanol and isopropanol, respectively. Regarding the applications in industrial interest reactions, B. lata lipase presented predominantly hydrolase behavior (90%) over acyltransferase action. For the flavor esters synthesis, the isoamyl caprylate ester is produced with 45% yield (24 h and 50 °C). For a wax ester synthesis (oleyl oleate, C36) showed 87% yield (30 h, 55 °C). The epoxidized fatty acids obtainment reached 44.4% yield in methyl oleate chemo-enzymatic epoxidation (48h, 40 °C and 10% (v/v) H2O2). The activity against spinach galactolipids in situ reached 2700 U/mg. In simulated gastric environment showed high activity and stability in the presence of proteases (pepsin and trypsin) in low pH conditions, besides demonstrating ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

RODIGUES, F. E. A.; LEMOS, T. L. G. Processos biocatalíticos utilizando a casca da laranja da terra (Citrus aurantium L.). 2012. 141 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-11-06T21:11:40Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_ffmsilva.pdf: 4587488 bytes, checksum: 958fd1d877db405b9fab0c8299731f6a (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-11-24T17:47:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_ffmsilva.pdf: 4587488 bytes, checksum: 958fd1d877db405b9fab0c8299731f6a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-24T17:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_ffmsilva.pdf: 4587488 bytes, checksum: 958fd1d877db405b9fab0c8299731f6a (MD5) Previous issue date: 2012 / The Brazil is the producing greater of world of orange and orange juice, being this sector of great importance for Brazilian, responsible economy for generating 400 thousand jobs and more than and putting into motion ciphers of billions per year. But, this sector also is responsible for the production of great amount of industrial rejetcs, that are equivalent 50% of the weight of the fruit, being these used residues most of the time as animal ration. Therefore the use efficient of these rejetcs if makes necessary in a world where the natural reserves come if depleting. In this direction biocatalysis is presented as a promising tool in the use of these residues, that contains enzymes in its constitution, for attainment of products of high added value, the substances enantiopure. The application of different methodologies, practical and of low cost, made possible the chiral alcohols synthesis with high enantiomeric excess (ee) and good taxes of conversion. Hydrolysis reactions and reduction had been processed in aqueous way e, the reactions of esterification had been carried through in organic solvent, using the rind of the orange as source of biocatalysis for such reactions. The use of the peel of the orange as biocatalysis source presented resulted sufficiently promising, demonstrating catalytic capacity in some reactions (reduction/oxidation, hydrolysis/esterification) through simple methodologies and of low cost. Conversions of 46,90-96,70% had been reached in the reactions of bioreduction shown of ee varying of 21,15-99,00%. In the hydrolysis reactions taxes of 19,20-80,82% conversions and ee had been verified varying of 9,60-45,52%. Already in the esterification reactions, ee above of 99% had been observed and bigger conversions that 80% had been reached. From there, this study it opens precedents for an ample band of application of this source of biocatalysis (pells of the orange), that currently it is considered as one reject industrial, contributing excessively to add value all a productive and industrial sector in which Brazil is leader, the orange juice industry / O Brasil é o maior produtor mundial de laranja e de suco de laranja, sendo este setor de grande importância para economia brasileira, responsável por gerar mais de 400 mil empregos e movimentar cifras de bilhões de reais por ano. Mas, este setor também é responsável pela produção de grande quantidade de rejeitos industriais, que equivalem a 50% do peso da fruta, sendo estes resíduos utilizados na maioria das vezes como ração animal. Portanto o uso eficiente destes rejeitos se faz necessário em um mundo em que as reservas naturais vêm se esgotando. Neste sentido a biocatálise mostra-se como uma ferramenta promissora no uso destes resíduos, que possuem enzimas em sua constituição, para obtenção de produtos de alto valor agregado, as substâncias enantiopuras. A aplicação de diferentes metodologias, práticas e de baixo custo, possibilitou a síntese de alcoóis quirais com alto excesso enantiomérico (ee) e boas taxas de conversão. Reações de hidrólise e redução foram processadas em meio aquoso e, as reações de esterificação foram realizadas em solvente orgânico, utilizando as casca da laranja como fonte de biocatalisadores. O uso das cascas da laranja como fonte de biocatalisador apresentou resultados bastante promissores, demonstrando capacidade catalítica em várias reações (redução/oxidação, hidrólise/esterificação) através de metodologias simples e de baixo custo. Conversões de 46,90-96,70% foram alcançadas nas reações de biorredução acompanhado de ee variando de 21,15-99,00%. Nas reações de hidrólise verificaram-se taxas de conversões de 19,20-80,82% e ee variando de 9,60-45,52%. Já nas reações de esterificação, ee acima de 99% foram observados e conversões maiores que 80% foram alcançadas. Portanto, este estudo abre precedentes para uma ampla faixa de aplicação desta fonte de biocatalisador (cascas da laranja), que atualmente é considerado como um rejeito industrial, contribuindo sobremaneira para agregar valor a todo um setor produtivo e industrial no qual o Brasil é líder, a indústria de suco de laranja.

SOUZA, J. M. O. Biorredução de cetonas aromáticas utilizando células íntegras de Helianthus annuus L. (Girassol). 2012. 138 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-19T20:47:37Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_jmosouza.pdf: 5573416 bytes, checksum: 96b353299ae348404b0046b470bd94bd (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-25T20:25:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_jmosouza.pdf: 5573416 bytes, checksum: 96b353299ae348404b0046b470bd94bd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T20:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_jmosouza.pdf: 5573416 bytes, checksum: 96b353299ae348404b0046b470bd94bd (MD5) Previous issue date: 2012 / The study of biocatalysis has intensified in recent years due to the search for alternative synthetic routes to obtain enantiomerically pure compounds. The use of seeds of Helianthus annuus L. has not been reported in the literature and bioreduction reactions at this point of view, were investigated in the bioreduction of aromatic ketones, to obtain enantiomerically pure alcohols. The protein content of the seeds was determined by Lowry and Bradford methods and gave values corresponding to 10,1g/L and 8,8g/L, respectively. The bioreduction reactions were optimized using acetophenone (1), and these factors were evaluated: the amount of biocatalyst, using buffer (pH), co-solvent, seed germination and the crude extract with polyvinylpyrrolidone (PVP). Good conversions were obtained (56,9%) in aqueous solution and excellent enantiomeric excess (ee) (>99,0%) crude extract with the enzyme in PVP enantiomer (S). Derivatives of acetophenone, an α-halogenated ketone and two other aromatic ketones, α-tetralone and α-indanone were subjected to the methods of conversion and ee optimized to yield good results, with production of the S enantiomer, except for the 3-methoxy-acetophenone in aqueous media, which made the R isomer. Quantitation of the conversion levels were determined by the construction of calibration curves in a High Efficiency Liquid Chromatograph (HPLC) and the resolution of chiral alcohols using a chiral column OB-H. / O estudo da biocatálise tem se intensificado nos últimos anos devido à busca de rotas sintéticas alternativas para a obtenção de compostos enantiomericamente puros. A utilização de sementes de Helianthus annuus L. ainda não foi relatada na literatura em reações de biorredução e diante dessa perspectiva, foram investigadas na biorredução de cetonas aromáticas, para a obtenção de álcoois enantiomericamente puros. O teor de proteínas das sementes foi determinado pelos métodos de Lowry e Bradford e apresentaram valores correspondentes a 10,1 g/L e 8,8 g/L, respectivamente. As reações de biorredução foram otimizadas utilizando acetofenona (1), e nestas foram avaliados os fatores: quantidade de biocatalisador, meio tamponante (pH), co-solvente, germinação de sementes e extrato bruto com polivilpirrolidona (PVP). Foram obtidos boas conversões (56,9%) em meio aquoso e, excelentes excessos enantiómericos (ee), (>99,0%) com o extrato bruto enzimático em PVP do enantiômero (S). Derivados da acetofenona, uma cetona α-halogenada e duas outras cetonas aromáticas, α-tetralona e α-indanona, foram submetidas às metodologias otimizadas de conversão e ee, obtendo-se bons resultados, com produção do enantiômero S, exceto para a 3-metóxi-acetofenona em meio aquoso, que apresentou o isômero R. A quantificação dos teores de conversão foi realizada por intermédio da construção de curvas de calibração em Cromatográfo Líquido de Alta Eficiência (CLAE), bem como a resolução dos álcoois quirais utilizando coluna quiral OB-H.

PARENTE, L. L. Reações de redução, hidrólise e resolução de racematos, usando como biocatalisador células íntegras de sementes de gergelim Sesamum indicum L. 2012. 156 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-24T20:52:40Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_llparente.pdf: 4370008 bytes, checksum: 57d37d05ed79bdd4f5c87555ea187422 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-26T20:29:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_llparente.pdf: 4370008 bytes, checksum: 57d37d05ed79bdd4f5c87555ea187422 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T20:29:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_llparente.pdf: 4370008 bytes, checksum: 57d37d05ed79bdd4f5c87555ea187422 (MD5) Previous issue date: 2012 / The present work reports the use of enzyme present in the sesame seeds in the in reduction, hydrolysis and esterification reactions. A series of reactions using as seeds black chemotype extract (SBS) were performed, using selected substrates such as acetophenone and halogenated acetophenones: 2-bromo-acetophenone, 3-bromo-acetophenone, 4-bromo-acetophenone, 2-chloro-acetophenone, 3-chloro-acetophenone, 4-chloro-acetophenone, 2-fluoro-acetophenone, 3-fluoro-acetophenone, 4-fluoro-acetophenone, 2,4-dichloro-acetophenone, 2,4-dibromo-acetophenone and 2,2,2-trifluoro-acetophenone. Experiments were also performed with substituted acetophenone such as 2-methoxy-acetophenone, 3-methoxy-acetophenone and 4-methoxy-acetophenone as well as acetophenones having amine group at C-2, C-3 and C-4 of the aromatic ring. Chiral alcohols were obtained vary from good to excellent yields, in some cases reactions proceeded with chemoselectivity, in others, with enantioselectivity. The second part of research involved the use of the enzyme system of sesame seeds in the esterification and esters hydrolysis. In these reactions were used germinated seeds (GSS) using methodology adapted from the literature. The compound 1,2-diphenyl-α-hydroxy-ethanone were selected as a standard substrate in acetylation reactions. The reactions using vinyl acetate as acylation agent and germinated seeds (GSS) yielded the product identified as α-ethyl- 1,2-diphenyl-ethanone. Optimized parameters were obtained including: amount of seed and substrate, reaction time, solvent, speed and temperature. All products were analyzed by TLC, HPLC, GC-MS and 1H NMR and enantiomeric excess were determined using chiral columns using HPLC. / O presente trabalho relata a utilização de sementes de gergelim secas e germinadas como fonte de enzimas em reações de redução, hidrólise e esterificação. Uma série de reações de redução utilizando como biocatalisador sementes de gergelim quimiotipo negra (SGN) foram realizadas, tendo como substratos: acetofenona e derivados halogenados de acetofenona: 2-bromo-acetofenona, 3-bromo-acetofenona, 4-bromo-acetofenona, 2-cloro-acetofenona, 3-cloro-acetofenona, 4-cloro-acetofenona, 2-fluor-acetofenona, 3-fluor-acetofenona, 4-fluor-acetofenona, 2,4-dicloro-acetofenona, 2,4-dibromo-acetofenona e 2,2,2-trifluor-acetofenona. Também foram submetidos à análise derivados de acetofenona substituídas com grupos retiradores como, 2-metoxi-acetofenona, 3-metoxi-acetofenona e 4-metoxi-acetofenona e por nitro compostos. Também foram empregadas acetofenonas substituídas por grupo amina nas posições 2, 3 e 4 do anel aromático. Para vários dos compostos citados, os alcoóis foram obtidos com bons e excelentes conversões (43–99%), a SGN foi enantio e quimiosseletiva, apresentando exelentes excessos enantioméricos (80-99%). A segunda parte do trabalho consistiu na utilização do sistema enzimático do gergelim com sementes germinadas (SGG) em reações de esterificação e na hidrólise de ésteres. A 1,2-difenil-α-hidroxi-etanona, foi selecionada como substrato padrão, em mistura com o agente acilante acetato de vinila, observando como produto o composto identificado como α-acetato de 1,2-difenil-etanona, com um excelente ee ˃99% e conversão de 50%. Todos os produtos foram analisados através de CCD, CLAE, CG-EM e RMN1H e nas determinações dos excessos enantioméricos utilizou-se CLAE em colunas quirais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:55:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314164.pdf: 3161010 bytes, checksum: 205e23028968071ac13bb22a65278f4e (MD5) / Neste trabalho, a lipase comercial de Burkholderia cepacia (LBC) foi imobilizada nas blendas de amido/PEO e proteína de soja/PEO, na presença ou ausência de B-ciclodextrina (B-CD). Estes sistemas foram usados como catalisadores na acilação do 3-nitro-1-feniletanol [(R,S)-15b] e do 3,4-metilenodioxi-1-feniletanol [(R,S)-16b] com diferentes doadores acilas (acetato de vinila, acetato de etila, acetato de isopropenila, propionato de vinila, laurato de vinila e estearato de vinila), na presença de t-butil metil éter (MTBE). Foram avaliadas a variação molar do álcoois em relação ao acetato de vinila, uso da LBC não imobilizada ou suportada em diversos filmes, efeito da temperatura e a reação na ausência da LBC. Todas as reações utilizando a LBC, apresentaram excelente excesso enantioméricos dos produtos (eep >99%) e razão enantiomérica (E >200), no estudo da razão molar alcool: acetato de vinila. Acima da razão molar 1:2, as conversões foram similares, sendo de 31-50% para o (R)-éster 15c e de 45-50% para o (R)-éster 16c. Ao utilizar a LBC imobilizada em diversos filmes, as conversões em (R)-éster 15c e 16c foram dependentes dos suportes. Foram obtidas conversões baixas (2-14%) com a LBC imobilizada em filmes de amido e carboximetil celulose (CMC). Os melhores resultados foram obtidos com a LBC imobilizada nos filmes de amido/PEO e proteína de soja/PEO, sendo de 28-50%. Na presença de B-CD, as conversões foram de 32-50%. Na ausência da lipase, não foi observada a formação dos produtos, independente do suporte usado. Porém, ao usar as blendas de proteína de soja/PEO, as conversões foram de 3%. Para as reações com a LBC na forma livre, as conversões aos (R)-éster 15c e (R)-éster 16c foram de 4% e 18%, em 48h. Ao usar as temperaturas de 25º, 35º e 45º C, as conversões aos produtos variaram de 16-40%, 28-50% e 26-41% para o (R)-éster 15c e de 27-40%, 37-50% e 33-44% para o (R)-éster 16c, respectivamente. As lipases de Burkholderia cepacia (LPS-SD), de Mucor Javanicus (LMJ 10), de Pseudomonas fluorescens (LAK 20), de Aspergillus niger (LAN 12), de Candida cylindracea (LAY 30) e de Thermomyces lanuginosus (LTL-IM), foram imobilizadas nos filmes de amido/PEO (1/1 m/m) e proteína de soja/PEO (1/1 m/m), com ou sem B-CD. Estes sistemas, foram usados na reação de transesterificação do acetato de vinila com (R,S)-15b. Ao usar as lipases LAY 30, LMJ 10 e LAN 12, as conversões foram de 0-20%, com eep de 65-86%. Ao usar as lipases LPS-SD, LAK 20 e LTL-IM, todos os eep foram >99%, e maior conversão foi obtida com o sistema LPS-SD/proteína de soja/PEO/B-CD (40%). Avaliou-se o efeito do solvente orgânico na reação do acetato de vinila com (R,S)-15b, catalisada pela LBC suportada nas blendas citadas no estudo anterior. Com o uso do t-butanol, ciclohexano, éter di-isopropílico e acetona, as conversões foram de moderadas a boas (19-50%). Na presença de THF, as conversões foram de 2-10%. Não foi observada relação direta com os valores de log P dos solventes. Os álcoois racêmicos 3-nitro-1-feniletanol (15b), 3,4-metilenodioxi-1-feniletanol (16b), 4-nitro-1-feniletanol (17b), 4-metil-1-feniletanol (18b), 4-bromo-1-feniletanol (19b) e o 4-métoxi-1-feniletanol (20b) foram usados em reações com acetato de vinila. Como catalisador foi utilizado a LBC imobilizada em filmes de amido/PEO (1/1 m/m) e proteína de soja/PEO (1/1 m/m), na presença ou ausência de B-CD. As conversões aos produtos foram maiores na presença de grupos doadores de elétrons. Em 24h, as conversões ao (R)- éster 17c (4-nitro) foram de 17-29% e do (R)- éster 16c (3,4-metilenodioxi) variaram de 37-45%. A LBC, imobilizada em quatro (4) suportes diferentes, foi reutilizada após 30 e 90 dias de estocagem a temperatura ambiente em n-hexano, na reação do acetato de vinila com (R,S)-15b em MTBE. Após 30 dias, as conversões ao (R)-éster 15c variaram de 20-43%, e após 90 dias de 11-27%. Concluindo, os resultados obtidos mostraram que as blendas de amido/PEO (1/1 m/m) e proteína de soja/PEO (1/1 m/m) com ou sem B-CD puderam ser usadas como suportes para diferentes lipases. Esses sistemas foram também usados, com sucesso, na resolução de vários álcoois racêmicos derivados do 1-feniletanol sob condições brandas de reação, e puderam ser reutilizados. <br> / Abstract : In this study, commercial lipase obtained from Burkholderia cepacia (LBC) was immobilized in starch/PEO and soybean protein/PEO blends, in the presence or absence of B-cyclodextrin (B-CD). These systems were used as biocatalyst in the acylation of 3-nitro-1-phenylethanol [(R,S)-15b] and 3,4-methylenedioxy-1-phenylethanol [(R,S)-16b] with various acyl donors (vinyl acetate, ethyl acetate, isopropenyl acetate, vinyl propionate, vinyl laurate and vinyl stearate) in the presence of methyl tert-butyl ether (MTBE). The influence of the alcohol:vinyl acetate molar ratio, the use of LBC, free or immobilized in different films (or blends) and the effect of temperature were studied. The reaction was also carried out in the absence of LBC. In the studies on the alcohol: vinyl acetate molar ratio are used the LBC, in all reactions the enantiomeric excess of products (eep>99%) and the enantiomeric ratio were excellent (E >200). The values for the conversion to products were dependent on this parameter. Using a molar ratio of 1:2 or higher, the conversion degrees were similar, these being 31-50% for (R)-ester 15c and 45-50% to (R)-ester 15c. When LBC immobilized in various films was used the conversion degrees to (R)-esters 15c and 16c were dependent on the support. With the use of starch or carboxymethyl cellulose (CMC) as the support the conversions were low (2-14%). Best results were achieved when LBC was immobilized in Starch/PEO or soybean protein/PEO films, these being of 28-50%. With the presence of B-CD in the films, the conversions were 32-50%. In the absence of lipase, no product was detected regardless of the support used. However, when the soybean protein/PEO blends were used, the conversion was 3%. Using free LBC, the conversion degrees to (R)-esters 15c and 16c in 48h were 4% and 18%, respectively. With the application of temperatures of 25º, 35º and 45º C the conversion degrees were 16-40%, 28-50% and 26-41% for (R)-ester 15c and 27-40%, 37-50% and 33-44% for (R)-ester 16c, respectively. The lipases obtained from Burkholderia cepacia (LPS-SD), Mucor Javanicus (LMJ 10), Pseudomonas fluorescens (LAK 20), Aspergillus niger (LAN 12), Candida cylindracea (LAY 30) and Thermomyces lanuginosus (LTL-IM) were immobilized in starch/PEO(1/1 m/m) and soybean protein/PEO (1/1 m/m) blends in the presence or absence of B-CD. These systems were then used in the transesterification reaction of vinyl acetate with (R,S)-15b. Using LAY 30, LMJ 10 and LAN 12 lipases the conversion degrees were 0-20%, with an eep of 65-86%. With the use of LPS-SD, LAK 20 and LTL-IM lipases the eep was >99%, and the highest conversion (40%) was obtained using the soybean protein/PEO/B-CD. The solvent effect was evaluated in the reaction of vinyl acetate with (R,S)-15b, catalyzed by LBC immobilized in the blends used in the previous study. With the use of t-butanol, cyclohexane, di-isopropyl ether and acetone the conversion degrees were moderate or good (19-50%). In the presence of THF the conversion degrees were 2-10%. No direct relation with the solvent log P values was observed. The racemic alcohols 3-nitro-1-phenylethanol (15b), 3,4-methylenedioxy -1- phenylethanol (16b), 4-nitro-1-phenylethanol (17b), 4-methyl-1-phenylethanol (18b), 4-bromo-1-phenylethanol (19b) and 4-methoxy-1-phenylethanol (20b) were used in the transesterification reaction of vinyl acetate with (R,S)-15b. LBC was immobilized in starch/PEO (1/1 m/m) and soybean protein/PEO (1/1 m/m) blends, in the presence or absence of B-CD. The conversion degrees into products were higher in the presence of electron donor groups. In 24 h the degrees of conversion to (R)-ester 17c were 17-29% and to R-ester 16c were 37-45%. LBC immobilized in four different supports was reused after 30 and 90 days of storage at room temperature in n-hexane, in the reaction of vinyl acetate with (R,S)-15b in MTBE. The conversion degrees for (R)-ester 15c were 20-43% after 30 days of storage and 11-27% after 90 days of storage. In conclusion, the results obtained show that the starch/PEO (1/1 m/m) and soybean protein/PEO (1/1 m/m) blends, in the presence or absence of B-cyclodextrin, can be used as supports for various lipases. These systems were also used successfully in the resolution of racemic alcohols derived from 1-phenylethanol, under mild reaction conditions, and the possibility of their reused was verified.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2018. / Este trabalho apresenta a síntese de uma série de chalconas bifenílicas (26-38) através de reações de condensação aldólica catalisada por base, bem como a utilização destes compostos carbonílicos a,ß-insaturados como substratos nas reações de biorredução quimiosseletiva mediadas pelas leveduras Saccharomyces cerevisiae (fermento de pão comercial, FP, e linhagens industriais CAT-1 e PE-2) e sete cepas de leveduras selvagens, em sistema bifásico. As chalconas bifenílicas foram obtidas com bons rendimentos (40-98%), e foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas de RMN de 1H, de 13C, IV e ponto de fusão. Estes, foram reduzidos com NaBH4 para a obtenção dos álcoois racêmicos, que foram utilizados como padrões espectroscópicos para avaliar a quimiosseletividade da biorredução. A biotransformação destes compostos catalisada pela FP foi quimiosseletiva, formando apenas a correspondente cetona saturada. Utilizando o FP na reação de biorredução da chalcona 26 (reação modelo), foram avaliados diversos parâmetros reacionais tais como o sistema biocatalítico, solvente orgânico, pH, influência de aditivos, imobilização em alginato de cálcio, massa de substrato, massa de levedura, volumes das fases aquosa e orgânica e tempo reacional. Avaliou-se também o efeito de grupos substituintes do anel C das chalconas 26-38. As maiores conversões em produto 26r, foram obtidas nas reações mediadas por FP em sistema bifásico, com agitação magnética, na faixa de 30-35 °C e na faixa de pH de 5,5-6,5 (94%). Para a CAT-1 e PE-2, os valores de conversão em 26r foram de 61-79%. O n-hexano (log P = 3,2) foi o solvente mais adequado e a razão entre o volume de fase orgânica e fase aquosa foi importante para manter as atividades catalíticas das enzimas. Os efeitos dos substituintes do anel C das chalconas bifenílicas 28-38 foram, em geral, grandes e foi observada a correlação entre a posição do substituinte e a natureza dos grupos doadores e retiradores de elétrons. Usando o sistema bifásico otimizado, a chalcona bifenílica 26 foi submetida a reação com as demais leveduras selvagens, onde houve uma pequena formação do produto 26r em 8 h de reação (máx. 8%). Portanto, nestas condições, as leveduras selvagens não apresentaram um potencial para serem utilizadas como biocatalisadores da reação de interesse. Ressalta-se que todas as reações foram realizadas em condições brandas, e em geral foram obtidos bons resultados de conversão e seletividade. / Abstract : This work presents the synthesis of a series of biphenyl chalcones (26-38) through base-catalyzed aldol condensation reactions, as well as the use of a, ß-unsaturated carbonyl compounds as substrates in the chemosselective biorreduction reactions mediated by yeast Saccharomyces cerevisiae (Baker s yeast, BY, and industrial strains CAT-1 and PE-2) and seven wild-type yeast strains, in a biphasic system. The biphenyl chalcones were obtained in good yields (40-98%), and were characterized by 1H-, 13C-NMR, IR spectroscopy and melting point. The compounds were reduced with NaBH4 to obtain the racemic alcohols, which were used as spectroscopic standards to evaluate the chemoselectivity of the bioreduction. The biotransformation of these compounds catalyzed by BY was chemosselective, forming only the corresponding saturated ketone. Using BY in the bioreduction reaction of chalcone 26 (model reaction), several reaction parameters were evaluated, such as the biocatalytic system, organic solvent, pH, influence of additives, immobilization in calcium alginate, substrate mass, yeast mass, aqueous and organic ration and reaction time. The effect of substituent groups in the C-ring of chalcones 26-38 was also evaluated. The highest conversions values for product 26r were obtained in reactions mediated by BY in a biphasic system with magnetic stirring, in the temperature range of 30-35 °C and in the pH range of 5.5-6.5 (94%). For CAT-1 and PE-2, the conversion values for 26r were 61-79%. n-hexane (log P = 3.2) was the most suitable solvent and the ratio of organic phase volume to aqueous phase was important to maintain the catalytic activities of the enzymes. The effects of the substituents in the C-ring of the biphenyl chalcones 28-38 were generally large and a correlation was observed between the position of the substituent and the nature of the donor and withdrawing electron groups. Using the optimized biphasic system, the biphenyl chalcone 26 were reacted with the wild yeasts strains, where there was a small formation of product 26r in 8 h of reaction (max 8%). Therefore, under these conditions, wild-type yeast strains did not have potential to be used as biocatalysts in the reaction of interest. It is noteworthy that all reactions were carried out under mild conditions, and in general good conversion and selectivity results were obtained.