O objetivo desta dissertaÃÃo foi sintetizar derivados de vitamina A por rota enzimÃtica,
como alternativa à rota quÃmica, que à caracteristicamente mais agressiva ao meio
ambiente. A sÃntese do palmitato de retinila resultaria em produto com melhor aceitaÃÃo
de mercado, jà que à mais estÃvel do que o Ãster que foi utilizado como substrato,
acetato de retinila. JÃ a sÃntese de adipato de retinila, tinha como principal finalidade,
disponibilizar um novo derivado de vitamina A. Para ambos, visava-se a aplicaÃÃo nas
indÃstrias farmacÃutica, cosmÃtica e alimentÃcia. Nesse contexto, utilizou-se lipase de
Candida antarctica tipo B imobilizada (Novozyme 435 com 571,48 UI/g  55,47) e os
substratos acetato de retinila, Ãcidos palmÃtico e adÃpico. AlÃm destes, peneira molecular
(PM) 3Ǻ tambÃm foi adicionada, jà que as reaÃÃes propostas liberam Ãgua para o meio
reacional, desfavoredendo a sÃntese do Ãster desejado. Dois planejamentos foram
realizados para se avaliar a sÃntese de palmitato de retinila, ambos em volume reacional
total de 2 mL. No primeiro, trÃs variÃveis foram analisadas: proporÃÃo entre os
substratos, solvente e temperatura. A quantidade de acetato de retinila foi mantida em
0,1 mmol e a do Ãcido palmÃtico variando entre 0,1 e 0,5 mmol. Levando em
consideraÃÃo o coeficiente de partiÃÃo do Ãcido utilizado, foram testados tolueno e
hexano. As temperaturas variaram entre 25 e 40ÂC, de acordo com o planejamento
fatorial 23 blocado com ponto central. No segundo, estudou-se a influÃncia da
quantidade de lipase (25, 50 e 75 mg) e PM (20, 50, 80 mg) em tolueno e hexano,
conforme planejamento fatorial 32. Ensaios em maior escala foram realizados nÃo
apenas para o palmitato, o qual foi submetido a teste de estabilidade tÃrmica, mas
tambÃm para o adipato, que por nÃo ser comercializado precisou ser separado da reaÃÃo
e identificado por ressonÃncia magnÃtica nuclear. Com uma anÃlise estatÃstica dos
resultados, pÃde-se observar que os parÃmetros que tiveram efeito significativo no
primeiro planejamento, foram a temperatura e a interaÃÃo desta com a razÃo molar entre
os substratos. No segundo, tanto a enzima como a relaÃÃo quadrÃtica da PM foram
significantes no rendimento de sÃntese com tolueno, e apenas a enzima, quando
utilizado o hexano. A separaÃÃo do palmitato de retinila foi realizada em coluna de
sÃlica C18, tendo sido avaliada em calorimetria exploratÃria diferencial (do inglÃs,
differencial screening calorimetry - DSC) e observado eventos tÃrmicos por volta de
6,54ÂC. Quanto ao adipato de retinila, nenhum procedimento de separaÃÃo foi eficaz
para a separaÃÃo da mistura formada entre o mesmo e o adipato de diretinila. / The main objective of this work was to synthesize vitamin A derivatives through an
enzymatic route, as an alternative to chemistry route, more aggressive to the
environment. The conversion of retinyl acetate into retinyl palmitate would result in a
product with better market acceptance, since it is more stable than the ester used as
substrate. Retinyl adipate synthesis, on the other hand, was studied in order to prepare a
new vitamin A derivative. Both Vitamin A derivatives synthesized in this work were
aiming the industrial production of cosmetics and foods. In this context, immobilized
Candida antarctica type B lipase (Novozyme 435 with 571,48 UI/g  55,47) was used
to catalyze the conversion of the substrates retinyl acetate, palmitic and adipic acids. In
addition to these, molecular sieves was also added since the proposed reactions release
water to the reaction media, which is not favorable to the desired ester synthesis. The
retinyl palmitate synthesis was investigated by two factorial experimental design, using
a total reactional volume of 2 mL. In the first, three variables were analyzed: rate
between substrates, type of solvent and temperature. Retinyl acetate was kept in 0,1
mmol and palmitic acid varied between 0,1 and 0,5 mmol. Considering the acid
partition coefficient, toluene and hexane were tested as solvents. The temperatures
varied between 25 and 40ÂC, following a 23 factorial experimental design blocked with
central points. In the second design, the influence of lipase (25, 50 e 75 mg) and
molecular sieves (20, 50, 80 mg) amounts were studied using toluene or hexane as
solvent, in accordance with a 32 factorial design. Experiments in a larger scale were
performed not only to the produce retinyl palmitate, which was submitted to termic
stability tests, but also to retinyl adipate, which is not commercially available and
thereof it was recovered from the reactional media and identified by nuclear magnetic
resonance. The statistical analysis of the results allowed the observation of significant
effects. In the first planning, temperature and their interaction with the molar rate
between the substrates were the significant variables. In the second, enzyme and the
molecular sieves quadratic relation were significant in the yield of synthesis with
toluene, but only the enzyme was significant when hexane was utilized. The retinyl
palmitate separation was performed in silica C18 column and the purified sample was
analyzed by differential scanning calorimetric â DS with a thermal event around
6.54ÂC. In the case of retinyl adipate, no separation procedure was effective since there
is a mixture formed between retinyl and diretinyl adipates.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:2123 |
| Date | 31 August 2007 |
| Creators | Ana Karine Pessoa Bastos Siqueira |
| Contributors | Luciana Rocha Barros GonÃalves, Andrea Lopes de Oliveira Ferreira, Renata Maria Rosas Garcia Almeida |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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