Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A espÃcie Ipomoea batatas, pertencente à famÃlia Convolvulaceae e popularmente conhecida como batata-doce, batata, camote, boniato, apichu e kumara à uma planta tuberosa de folhas longas e caule que atinge atà 3 metros de comprimento sendo cultivada em todo Brasil devido a sua ampla capacidade de adaptaÃÃo. Diversos trabalhos encontrados na literatura envolvendo o isolamento de substÃncias da batata-doce (BD) descreveram a presenÃa de compostos com atividades biolÃgicas e farmacolÃgicas em sua composiÃÃo, destacando-se as cumarinas esculetina, umbeliferona e escopoletina, com propriedades anticoagulantes e inibitÃrias da replicaÃÃo do HIV. AlÃm desses, sÃo reportadas tambÃm a presenÃa de antocianinas, Ãcidos clorogÃnicos, entre outros. O uso do complexo enzimÃtico de BD como catalisador biolÃgico tambÃm à descrito na literatura sendo observada uma relaÃÃo direta do produto obtido com o meio em que a reaÃÃo ocorre na biorreduÃÃo de cetonas prÃ-quirais. Essa relaÃÃo que despertou o interesse no estudo da espÃcie como biocatalisador em reaÃÃes orgÃnicas, principal objetivo do presente trabalho. Inicialmente, foram avaliadas a capacidade biocatalÃtica de BD e a influÃncia de fatores como: quantidade de biocatalisador, quantidade de substrato, presenÃa de co-solvente, meio tamponante e presenÃa de polivinilpirrolidona (PVP) em reaÃÃes de reduÃÃo da acetofenona 1 obtendo-se um excesso dos Ãlcoois (R)-1-feniletanol nas reaÃÃes em meio aquoso ou tamponante com bioconversÃo variando entre 3,5 â 98,3 % e excesso enantiomÃrico (ee) entre 21,2 â 80,0 % e inversÃo na configuraÃÃo obtendo-se (S)-1-feniletanol como produto majoritÃrio nas reaÃÃes com co-solvente ou PVP com valores de conversÃo variando de 1,0 â 82,8 % e ee entre 11,6 â 96,7 %. As avaliaÃÃes estenderam-se ao uso de substratos derivados de 1 onde observou-se uma tendÃncia dessa inversÃo na configuraÃÃo do produto majoritÃrio nas reaÃÃes onde utilizou-se apenas Ãgua no meio e nas reaÃÃes onde adicionou-se PVP, mais acentuada nos compostos p-substituÃdos, seguida dos m-substituÃdos e o-substituÃdos. Posteriormente, foram utilizados substratos como cetonas alifÃticas, aldeÃdos e nitrocompostos avaliando a influÃncia da presenÃa de PVP no meio reacional com conversÃes variando de 3,0 â 100,0 %. ReaÃÃes de hidrÃlise de Ãsteres biocatalisadas por BD com e sem PVP tambÃm foram realizadas. Os valores de conversÃo e excesso enantiomÃrico dos produtos prÃ-quirais foram analisados por cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia (CLAE) e cromatografia gasosa com espectrÃmetro de massas (CG-EM). / Ipomoea batatas specie, belongs to the family Convolvulaceae and popularly known as sweet potato, potato, camote, boniato, apichu and kumara is a tuberous plant of long leaves and stems that reach up to 3 meters long been cultivated throughout Brazil due to its wide adaptability. Several studies in the literature involving the isolation of substances from sweet potato (BD) described the presence of compounds with biological and pharmacological activities in its composition, highlighting the coumarins esculetin, umbelliferone and scopoletin with anticoagulant properties and inhibitory replication HIV. In addition to these, are also reported the presence of anthocyanins, chlorogenic acids, among others. The use of BD as enzyme complex biological catalyst is also described in the literature was observed a direct correlation product obtained with the medium wherein the reaction occurs in the bioreduction of prochiral ketones. This relationship that sparked interest in the study of the species as biocatalyst in organic reactions, main objective of the present work. Initially, we evaluated the ability of biocatalytic BD and the influence of factors such as the amount of biocatalyst, amount of substrate, co-solvent, buffer means and the presence of polyvinylpyrrolidone (PVP) in reactions of reduction of acetophenone first obtaining an excess the alcohols (R)-1-phenylethanol in reactions in aqueous buffer with or bioconversion range from 3.5 to 98.3% enantiomeric excess (ee) between 21.2 to 80.0% and inversion of configuration to yield (S)-1-phenylethanol as the major product in reactions with co-solvent or PVP conversion values ranging from 1.0 to 82.8% ee and from 11.6 to 96.7%. The evaluations were extended to the use of derivatives substrate 1 where there was a trend reversal in this configuration major product in reactions where only water was used and reactions among which PVP was added, the sharper the compounds p- substituted, then the msubstituted and o-substituted. Subsequently, they were used as substrates aliphatic ketones, aldehydes and nitro evaluating the influence of the presence of PVP in the reaction with conversions ranging from 3.0 to 100.0%. The hydrolysis of esters by BD biocatalisadas with and without PVP were also performed. The values of conversion and enantiomeric excess of the pro-chiral products were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography mass spectrometer (GC-MS)

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O estudo da biocatÃlise tem se intensificado nos Ãltimos anos devido à busca de rotas sintÃticas alternativas para a obtenÃÃo de compostos enantiomericamente puros. A utilizaÃÃo de sementes de Helianthus annuus L. ainda nÃo foi relatada na literatura em reaÃÃes de biorreduÃÃo e diante dessa perspectiva, foram investigadas na biorreduÃÃo de cetonas aromÃticas, para a obtenÃÃo de Ãlcoois enantiomericamente puros. O teor de proteÃnas das sementes foi determinado pelos mÃtodos de Lowry e Bradford e apresentaram valores correspondentes a 10,1 g/L e 8,8 g/L, respectivamente. As reaÃÃes de biorreduÃÃo foram otimizadas utilizando acetofenona (1), e nestas foram avaliados os fatores: quantidade de biocatalisador, meio tamponante (pH), co-solvente, germinaÃÃo de sementes e extrato bruto com polivilpirrolidona (PVP). Foram obtidos boas conversÃes (56,9%) em meio aquoso e, excelentes excessos enantiÃmericos (ee), (>99,0%) com o extrato bruto enzimÃtico em PVP do enantiÃmero (S). Derivados da acetofenona, uma cetona α-halogenada e duas outras cetonas aromÃticas, α-tetralona e α-indanona, foram submetidas Ãs metodologias otimizadas de conversÃo e ee, obtendo-se bons resultados, com produÃÃo do enantiÃmero S, exceto para a 3-metÃxi-acetofenona em meio aquoso, que apresentou o isÃmero R. A quantificaÃÃo dos teores de conversÃo foi realizada por intermÃdio da construÃÃo de curvas de calibraÃÃo em CromatogrÃfo LÃquido de Alta EficiÃncia (CLAE), bem como a resoluÃÃo dos Ãlcoois quirais utilizando coluna quiral OB-H. / 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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho encontra-se dividido em duas partes: a primeira relacionada à biotransformaÃÃes de compostos orgÃnicos com a espÃcie Vigna unguiculata, e a segunda, relativa à sÃntese enzimÃtica de Ãsteres de cloranfenicol. ReaÃÃes de biorreduÃÃo de cetonas e nitrocompostos com grÃos de Vigna unguiculata (feijÃo de corda). ApÃs realizado um screnning com reduÃÃo de acetofenona variando-se as condiÃÃes reacionais, encontrou-se aquelas que levaram ao melhores resultados de conversÃo e excesso enantiomÃrico. Essas condiÃÃes foram aplicadas para outros 34 susbtratos, entre eles: cetonas alifÃticas e aromÃticas com diferentes substituintes no anel como: nitro, metÃxi, alquila e halogÃnios em vÃrias posiÃÃes, nitrocompostos, β-ceto-Ãsteres, uma cetona α,β-insaturada e benzonitrila. No geral, o resultados obtidos com as biorreduÃÃes podem ser considerados satisfatÃrios, assim como os valores de excesso enantiomÃrico. Na segunda parte, utilizou-se as lipases comerciais: CAL-B, PSL-C(I) e PSL-C Amano, em reaÃÃes de acilaÃÃo do fÃrmaco cloranfenicol, num estudo exaustivo em busca de condiÃÃes Ãtimas de reaÃÃo explorando principalmente a atividade regiosseletiva dessas enzimas. Foram obtidos oito derivados desse fÃrmaco, a depender do agente acilante utilizado, sendo sete destes, monoacilados e um, di-acilado. Como doador acila usou-se diversos Ãsteres vinÃlicos, saturados ou nÃo e com diversos tamanhos de cadeia. ParÃmetros reacionais como: variaÃÃo do solvente, da temperatura, concentraÃÃo do meio e agente acilante foram otimizados para obtenÃÃo desses derivados. Praticamente todos os produtos foram obtidos em elevados percentuais de conversÃo, exceto para aqueles que possuem insaturaÃÃo. Realizou-se ainda um procedimento em escala de bancada utilizando a enzima CAL-B, sendo obtidos resultados bem significativos em todos os casos. Ao final do estudo adotou-se um procedimento de reciclagem desta mesma enzima, onde ficou comprovada sua eficiÃncia no reuso. / This work is divided into two parts: the first related biotransformations of organic compounds with the species Vigna unguiculata, and the second on the enzymatic synthesis of esters of chloramphenicol. Reactions bioreduction of ketones and nitrocompounds with grains of Vigna unguiculata (feijÃo de corda). After performing a reduction of acetophenone with screnning varying the reaction conditions, we found those that led to better results for conversion and enantiomeric excess. These conditions were applied to 34 other susbtratos, including: aliphatic ketones and aromatic ring with different substituents such as nitro, methoxy, and alkyl halide in various positions, nitro, β-keto ester, a ketone α, β-unsaturated and benzonitrile. Overall, the results obtained with the biorreduÃÃes can be considered satisfactory, as well as the enantiomeric excess values. In the second part, we used the commercial lipases: CAL-B, PSL-C (I) and PSL-C Amano in acylation reactions of the drug chloramphenicol, an exhaustive study in search of optimum reaction conditions mainly exploring the activity regioselective these enzymes. Were obtained from eight derivatives of this drug, depending on the acylating agent used, seven of these, and a monoacilados, di-acylated. As acyl donor was used several vinyl esters, saturated or not and with various chain lengths. Reaction parameters such as: variations of the solvent, temperature, concentration of the acylating agent and medium were optimized to obtain these derivatives. Virtually all products were obtained in high percentages of conversion, except for those with unsaturation. It is also carried out in a bench scale procedure using the enzyme CAL-B, and significant results were obtained in all cases. At the end of the study we adopted a procedure for recycling of the same enzyme, which was proven its efficiency in reuse.