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Previous issue date: 2016-01-22 / Não recebi financiamento / The researches in biotransformation and biocatalysis are found widespread in
several activities in Chemistry and Biotechnology. The use of microorganisms in
biocatalysis and biotransformation process to recycle expired or unused medicines
have been the aim of this investigation. Therefore, the fungi Penicillium sp, P.
griseoroseum, Aspergilus aculeatus, A. flavus and A. niger have been used to carry
out the biotransformation of the drugs Simvastatin, Sodium Mycophenolate,
Carbamazepine, Propranolol Hydrochloride and Metoprolol Succinate. Chemometric
methods have been applied in this investigation in order to optimize the fermentation
processes, extraction procedures and the chromatography parameters. In order to
evaluate the fermentation processes, a 24 factorial planning has been applied,
whereas for the extraction procedures, an experimental planning for a ternary mixture
has been applied. Lastly, an analytical method by HPLC-DAD was optimized in order
to quantify a metabolite. A central composite design was carried out in order to do
that. The results achieved from the fermentation showed that the variables used in
the positive level contributed to the increased production of the substance of interest.
According to the central composite design performed to the chromatography
parameters, in which the resolution response and retention time were evaluated, the
best conditions found were the column rate temperature at 45 °C, 0.1% formic acid,
the beginning of phase B at 15% and the flow rate at 0.70 mL/min. Evaluating the
economic aspects, it can be concluded that the application of Chemometrics to
optimize the stages of fermentation and analytical approach produced an increase of
38.73% in the production of the metabolite of interest, from 171.12 mg/L to 237.4
mg/L, and a 7.5% reduction in the total costs involved. Thus, this work demonstrates
that Chemometrics allied with drug biotransformation, such as Metoprolol Succinate
via fungi of the genus Penicillium sp., can be used to recover and recycle expired or
unused drugs. / As pesquisas na área de biotransformação e biocatálise encontram-se atualmente
em amplo desenvolvimento em vários ramos da química e da biotecnologia. A
utilização de microorganismos no desenvolvimento de processos de biocatálise e
biotransformação visando à reciclagem de medicamentos e fármacos vencidos, ou
fora de uso, foi uma das propostas deste projeto. Para tanto foram utilizados os
fungos Penicillium sp, P. griseoroseum, Aspergillus aculeatus, A. flavus e A. niger
para promover a biotransformação dos fármacos Sinvastatina, Micofenolato Sódico,
Carbamazepina, Cloridrato de Propranolol e Succinato de Metoprolol. Métodos
quimiométricos foram utilizados no decorrer do projeto com o intuito de otimizar os
processos de fermentação, extração e cromatografia. Para avaliação do processo
fermentativo foi realizado um planejamento fatorial completo 24. Já para o processo
de extração, utilizou-se um planejamento experimental de mistura ternária. Por fim, o
método analítico através de HPLC-DAD foi otimizado para a quantificação do
metabólito de interesse, para tanto foi realizado um planejamento composto central.
Os resultados obtidos para a fermentação demonstraram que as variáveis utilizadas
no nível positivo contribuem para o aumento na produção da substância de
interesse. De acordo com o planejamento composto central realizado para
cromatografia, onde foram avaliadas as respostas resolução e tempo de retenção, a
melhor condição encontrada foi quando utilizada temperatura da coluna a 45ºC,
0,1% de ácido fórmico, início da fase B em 15% e 0,70 mL/min de vazão. Avaliandose
os aspectos econômicos, pode-se concluir que a aplicação da quimiometria na
otimização das etapas de fermentação e metodologia analítica, promoveu um
aumento de 38,73 % na produção do metabólito de interesse, de 171,12 mg/L para
237,4 mg/L, e uma redução de 7,5% nos custos totais envolvidos. Dessa forma, este
trabalho demonstra que a quimiometria aliada à biotransformação de fármacos,
como o Succinato de Metoprolol via fungos do gênero Penicillium sp., podem ser
utilizados para a recuperação e reciclagem de fármacos vencidos ou fora de uso.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7955 |
| Date | 22 January 2016 |
| Creators | Schiavon, Daniela Elisabeth Hercules |
| Contributors | Carneiro, Renato Lajarim |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química (Mestrado Profissional), UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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