Preparación del (S)-2-Heptanol, intermedio en la síntesis de fármacos anti-Alzheimer, mediante biocatalizadores basados en lipasa inmovilizada

Abstract

Los biocatalizadores se consolidan como un elemento clave en la bioquímica, empleándose en procesos caracterizados por su eficacia, su eficiencia y su respeto por el medio ambiente. Estando muy presentes en las industrias farmacéutica, alimentaria y química, se hace indispensable su estudio y caracterización con el fin de potenciar sus beneficios y conocer sus limitaciones. Este proyecto se centra en el diseño y análisis de biocatalizadores basados en la lipasa de Candida rugosa inmovilizada sobre dos soportes distintos. El objetivo final es la resolución enzimática del 2-heptanol racémico para la obtención del enantiómero (S) puro, intermedio en la síntesis de fármacos anti-Alzheimer. El Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa que afecta a alrededor de 35 millones de personas en el mundo, 800.000 de ellas en España. Actualmente, no existe cura para esta enfermedad, los medicamentos comerciales consiguen el tratamiento de algunos síntomas- lejos de la ralentización o la detención del avance del deterioro cognitivo. Estos fármacos están enfocados en la inhibición de la síntesis y aglomeración de las proteínas beta-amiloide y tau. La proteína beta-amiloide es una sustancia presente en el cerebro humano que, en los casos con Alzheimer, se desnaturaliza y apelmaza, dando lugar a placas conocidas como placas seniles o de amiloide. Los fármacos que emplean (S)-2- heptanol en su síntesis, inhiben la liberación de dicha proteína evitando la formación de los agregados insolubles. Actualmente, se encuentra en desarrollo la optimización del proceso de separación de enantiómeros puros para aumentar la eficacia de los tratamientos y reducir al mínimo las posibilidades de sufrir efectos secundarios o complicaciones. Dentro de los enantiómeros, el eutómero posee la actividad terapéutica deseada y el distómero está inactivo, siendo o bien inocuo o bien nocivo. El (2)-heptanol es un alcohol secundario que presenta el eutómero en su isómero (S), el cual se sintetiza en este trabajo. La resolución cinética mediante el uso de biocatalizadores es el método más adecuado y de mejor rendimiento para la separación de isómeros puros. Las enzimas son moléculas orgánicas capaces de catalizar una gran variedad de reacciones químicas. Dentro de la familia de las enzimas se encuentran las lipasas, que han demostrado tener importantes características que han despertado el interés industrial. En este proyecto se emplea la lipasa de Candida rugosa (EC. 3.1.1.3), un tipo de enzima hidrolítica que cataliza la hidrólisis de triglicéridos de las grasas animales y los aceite vegetales para la obtención de glicerol y ácidos grasos.