LEVEDURA RECOMBINANTE PARA PRODUÇÃO DE RAMNOLIPÍDEOS EM LARGA ESCALA

Os surfactantes são uma classe de moléculas que tem afinidade tanto por água quanto por substâncias apolares/oleosas, muito utilizadas como detergentes, emulsificantes, lubrificantes e dispersantes. Com demanda anual de aproximadamente 15 milhões de toneladas, os surfactantes tradicionalmente mais empregados industrialmente são derivados do petróleo, uma fonte não renovável e muito poluente. Com o aumento da exigência global por processos e produtos mais sustentáveis e ecologicamente corretos, o desenvolvimento de biossurfactantes tem recebido grande enfoque. Eles apresentam como vantagens uma excelente ação emulsificante/surfactante, baixa toxicidade, alta biodegradabilidade, alta estabilidade em condições atípicas de temperatura, salinidade e pH, além de uma vasta aplicabilidade. Dentre os biossurfactantes de maior potencial de uso, destacam-se os ramnolipídeos, formados por uma parte de açúcar L-ramnose ligada a um ácido graxo beta-hidroxil. Essa classe de biossurfactante é naturalmente produzida pela bactéria Pseudomonas aeruginosa, e apresenta alta atividade superficial, alto rendimento de produção e amplo espectro de aplicação. No entanto, alguns fatores complicam a produção de ramnolipídeos por P. aeruginosa, visto que essa bactéria é um patógeno oportunista em humanos, apresentando riscos à saúde e requer rigoroso processo de purificação dos ramnolipídeos pós-produção. Isso dificulta sua produção industrial em larga escala. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma levedura da espécie Saccharomyces cerevisiae. Ela já é amplamente empregada em diversas atividades industriais e reconhecidamente segura para consumo humano. Além disso, quando geneticamente modificada, é capaz de produzir L-ramnose e ramnolipídeos a partir de sacarose, evitando a produção de resíduos tóxicos e de fatores de virulência e resultando em um processo de menor custo e maior produtividade.

VANTAGENS

• Segurança: Processo de maior produtividade de ramnolipídeos por um microrganismo eucarionte que não apresenta riscos à saúde humana;
• Custo-benefício: Utiliza matéria-prima de baixo custo;
• Versatilidade: Os ramnolipídeos produzidos podem ser aplicados como tensoativos, antimicrobianos, emulsificantes, podendo serem utilizados em diversos processos industriais.

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IMOBILIZAÇÃO ENZIMÁTICA: UMA ALTERNATIVA BIOTECNOLÓGICA PARA A ECONOMIA DE PROCESSOS

A biotecnologia industrial é voltada à aplicação de bioprocessos para a produção de bioprodutos a partir de matérias-primas renováveis. A atual indústria de enzimas é o resultado de um rápido desenvolvimento visto principalmente nas últimas décadas, devido à evolução da biotecnologia moderna. Nesse cenário, o processo de imobilização enzimática representa uma alternativa bastante interessante, visto que produz operações econômicas contínuas, automação, alta relação investimento/capacidade e recuperação de produto com maior pureza. Sob essa perspectiva, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília desenvolveram microesferas de alginato-quitosana com amilases fúngicas imobilizadas em fase interna, para utilização na hidrólise de amido em açúcares redutores.

MICROESFERAS EM FASES INTERNA

A hidrólise do amido por amilases é um dos processos enzimáticos comerciais mais importantes comércio global de enzimas e cada vez mais se demonstra competitiva frente a hidrólise química, por gerar menos resíduos, possibilidade de reúso do biocatalisador, viabilidade de utilização de um biorreator de fluxo contínuo. Os produtos são utilizados em indústrias de panificação, têxteis, papel, indústria de detergentes e aplicações clínicas e medicinais, entre outras. A principal demanda atual da indústria biotecnológica é o aumento da produtividade enzimática e desenvolvimento de novas técnicas para aumentar sua estabilidade. Estes requisitos são fundamentais para viabilizar o uso de biocatalisadores em larga escala. A imobilização enzimática pode ser uma excelente técnica para aumentar a estabilidade enzimática e possibilitar o seu reuso, gerando economia processual.
As presentes invenções estão inseridas nesse contexto, uma vez que se situam no campo da bioquímica e enzimologia, e referem-se a composições baseadas em um suporte polimérico de alginato-quitosana para formação de microesferas. Essas composições são feita para imobilização de amilases fúngicas oriundas de Aspergillus oryzae, a qual encontra-se em fase interna do suporte. As microesferas são passíveis de reúso e as amilases imobilizadas nesse suporte polimérico possuem diversas aplicações na indústria no que se refere a hidrólise do amido em açúcares redutores. De forma semelhante se tem tecnologias com cinéticas e configurações diferentes, com a mesma aplicação que são as patentes Microsesferas de alginato-quitosana em Fase única BR1020180678558 e Fase Externa BR10 2018 067854 0.

VANTAGENS

• Economia: Microesferas passíveis de reúso, gerando economia de processo;
• Eficiência: Melhoria na atividade enzimática e consequentemente no aumento da concentração de açúcares produzidos.

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NOVO HORIZONTE PARA USO DE ENZIMAS

A biotecnologia industrial é voltada à aplicação de bioprocessos para a produção de bioprodutos a partir de matérias-primas renováveis. A atual indústria de enzimas é o resultado de um rápido desenvolvimento visto principalmente nas últimas décadas, devido à evolução da biotecnologia moderna. Bioprocessos mediados por enzimas são dificultados pela falta de estabilidade operacional em longo prazo e a dificuldade de recuperação e reutilização das mesmas. Essas desvantagens podem ser contornadas recorrendo-se a métodos de imobilização. Sob essa perspectiva, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília desenvolveram microesferas de alginato-quitosana com amilases fúngicas imobilizadas em fase externa, para utilização na hidrólise de amido em açúcares redutores.

TECNOLOGIAS DESENVOLVIDAS EM FASES DISTINTAS

A hidrólise do amido por amilases é um dos processos enzimáticos comerciais mais importantes comércio global de enzimas e cada vez mais se demonstra competia frente a hidrólise química, por gerar menos resíduos, possibilidade de reúso do biocatalisador, viabilidade de utilização de um biorreator de fluxo contínuo, e sendo mais eficiente quando aplicada na hidrólise em alimentos. Os produtos são utilizados em indústrias de panificação, têxteis, papel, indústria de detergentes e aplicações clínicas e medicinais, entre outras. A principal demanda atual da indústria biotecnológica é o aumento da produtividade enzimática e desenvolvimento de novas técnicas para aumentar sua estabilidade. Estes requisitos são fundamentais para viabilizar o uso de biocatalisadores em larga escala. A imobilização enzimática pode ser uma excelente técnica para aumentar a estabilidade enzimática e possibilitar o seu reuso, gerando economia processual. As presentes invenções estão inseridas nesse contexto, uma vez que se situam no campo da bioquímica e enzimologia, e referem-se a composições baseadas em um suporte polimérico de alginato-quitosana para formação de microesferas. Essas composições são feita para imobilização de amilases fúngicas oriundas de Aspergillus oryzae, a qual encontra-se em fase externa do suporte. As amilases imobilizadas nesse suporte polimérico possuem diversas aplicações na indústria no que se refere a hidrólise do amido em açúcares redutores. De forma semelhante se tem tecnologias com cinéticas diferentes configurações diferentes, com a mesma aplicação que são as patentes Microsesferas de alginato-quitosana em Fase Interna BR 10 2018 067853 1 e Fase Única BR 10 2018 067855 8. 

VANTAGENS

• Economia: Microesferas passíveis de reúso, gerando economia de processo;
• Eficiência: Melhoria na atividade enzimática e consequentemente no aumento da concentração de açúcares produzidos.

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IMOBILIZAÇÃO ENZIMÁTICA: UMA ALTERNATIVA BIOTECNOLÓGICA PARA A ECONOMIA DE PROCESSOS

Enzimas ou biocatalisadores são descobertas promissoras no campo da tecnologia de bioprocessos. A biocatálise tem sido amplamente aceita em diversos setores devido à sua facilidade de produção, especificidade do substrato e seu potencial renovável. No entanto, para a comercialização em larga escala desses catalisadores bioderivados, seu fator de reutilização torna-se obrigatório, sob pena de deixarem de ser econômicos. A manutenção de sua estabilidade estrutural durante qualquer reação bioquímica é desafiadora. Consequentemente, enzimas imobilizadas com eficiência funcional e maior reprodutibilidade são usadas como alternativas, apesar de seu alto custo. Os biocatalisadores imobilizados podem ser enzimas ou células inteiras. A imobilização enzimática é o confinamento da enzima a uma fase (matriz/suporte) diferente daquela para substratos e produtos. Polímeros inertes e materiais inorgânicos são normalmente usados como matrizes transportadoras. Além de ser acessível, uma matriz ideal deve abranger características como inércia, resistência física, estabilidade, regenerabilidade, capacidade de aumentar a especificidade/atividade da enzima e reduzir a inibição do produto, adsorção não específica e contaminação microbiana. Sob essa perspectiva, pesquisadores(as) da Universidade de Brasília desenvolveram microesferas de alginato-quitosana com amilases fúngicas imobilizadas em fase única, para utilização na hidrólise de amido em açúcares redutores.

TECNOLOGIAS DESENVOLVIDAS EM FASES DISTINTAS

A hidrólise do amido por amilases é um dos processos enzimáticos comerciais mais importantes comércio global de enzimas e cada vez mais se demonstra competia frente a hidrólise química, por gerar menos resíduos, possibilidade de reúso do biocatalisador, viabilidade de utilização de um biorreator de fluxo contínuo, e sendo mais eficiente quando aplicada na hidrólise em alimentos. Os produtos são utilizados em indústrias de panificação, têxteis, papel, indústria de detergentes e aplicações clínicas e medicinais, entre outras. A principal demanda atual da indústria biotecnológica é o aumento da produtividade enzimática e desenvolvimento de novas técnicas para aumentar sua estabilidade. Estes requisitos são fundamentais para viabilizar o uso de biocatalisadores em larga escala. A imobilização enzimática pode ser uma excelente técnica para aumentar a estabilidade enzimática e possibilitar o seu reuso, gerando economia processual. As presentes invenções estão inseridas nesse contexto, uma vez que se situam no campo da bioquímica e enzimologia, e referem-se a composições baseadas em um suporte polimérico de alginato-quitosana para formação de microesferas. Essas composições são feita para imobilização de amilases fúngicas oriundas de Aspergillus oryzae, a qual encontra-se em fase externa do suporte. As amilases imobilizadas nesse suporte polimérico possuem diversas aplicações na indústria no que se refere a hidrólise do amido em açúcares redutores. De forma semelhante se tem tecnologias com cinéticas diferentes configurações diferentes, com a mesma aplicação que são as patentes Microsesferas de alginato-quitosana em Fase Interna BR 10 2018 067853 1 e Fase Única BR 10 2018 067855 8. 

VANTAGENS

• Economia: Microesferas passíveis de reúso, gerando economia de processo;
• Eficiência: Melhoria na atividade enzimática e consequentemente no aumento da concentração de açúcares produzidos.

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BIOCATALISADORES VERSUS CATALISADORES TRADICIONAIS

A tecnologia de catálise enzimática ocupa um importante papel no mercado mundial, movimentando bilhões de dólares anualmente. Biocatalizadores são representados por enzimas derivadas de organismos vivos, oferecendo algumas vantagens em relação aos catalisadores convencionais: manutenção da eficiência em condições menos extremas de temperatura e pH, formar menos resíduos e coprodutos em suas rotas químicas.Entre os principais biocatalizadores, podemos destacar as lipases, devido ao grande número de substratos-alvo, à capacidade de catalisar reações em meio hidrofílico ou hidrofóbico, e à sua seletividade enantiomérica e regioisomérica. Além disso, podem ser aplicadas em diversas áreas, como: detergentes, alimentícia, couro, têxtil, oleoquímica, lubrificantes, cosméticos, farmacêutica e na indústria de papel. No entanto, as condições limitadas inerentes de extremos processos industriais se tornam barreiras na implementação dos biocatalizadores. Sendo assim, a busca por catalisadores mais estáveis e mais fáceis de produzir vêm aumentando recentemente. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) e da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), desenvolveram uma levedura recombinante capaz de produzir lipase em larga escala com finalidade industrial.

PRODUÇÃO DE LIPASES EM LARGA ESCALA POR MICRORGANISMO RECOMBINANTE

A presente invenção refere-se a um microrganismo recombinante, podendo ser urna levedura, preferencialmente Pichia pastoris, portando molécula de ácido nucleico modificado com uma sequência codificadora para expressão de lipase.

VANTAGENS

• Eficiência: Biocatalizador inovador com estabilidade aumentada em relação a temperatura e pH;
• Facilidade de Uso: O processo de produção do produto da presente invenção tem a vantagem de poder ser realizado de maneira induzida ou constitutiva;
• Escalabilidade: Utilização de levedura como plataforma de expressão que possibilita a produção em grandes quantidades, correto enovelamento enzimático e secreção da proteína.

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REJEITOS VEGETAIS PODEM SER UTILIZADOS PARA PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS

Materiais lignocelulósicos como lixos industriais, urbanos e agrícolas, provenientes de matéria-prima vegetal, podem ser utilizados para a produção de álcool de segunda geração. A conversão desses materiais em biocombustível se tornou possível graças aos estudos de enzimas que degradam açúcares complexos como a lignocelulose em glicose, processo conhecido como biocatálise. A biocatálise tem chamado a atenção da sociedade por possibilitar a produção mais sustentável, eficiente e barata de biocombustíveis, num cenário que favorece cada vez mais a procura por fontes energéticas mais limpas. Esse mercado tem crescido cada vez mais, movimentando anualmente bilhões de dólares.Essas enzimas são produzidas por microrganismos vivos, tais como fungos e bactérias. A produção em larga escala dessas enzimas requer um domínio bioquímico desses microrganismos, visando uma maior eficiência de produção. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma forma de melhorar os processos de transformação de materiais lignocelulósicos, através do desenvolvimento de um novo meio de cultura de microrganismos de interesse na produção de enzimas, possibilitando uma maior eficiência na degradação da biomassa proveniente de resíduos das atividades humanas.

MEIO DE CULTURA QUE POTENCIALIZA A PRODUÇÃO ENZIMÁTICA EM MICRORGANISMOS

A presente invenção refere-se a um meio de cultura simples de microrganismos destinado ao aumento de produção de enzimas que degradam compostos constituintes da biomassa, sobretudo aquelas de fontes residuais e/ou consideradas complexas, normalmente de constituição composta de celulose, hemicelulose e lignina.

VANTAGENS

• Custo Benefício: Diminui os custos de produção e aumenta a eficiência de digestão dos produtos lignocelulósicos, possibilitando o aumento produção de açúcares fermentáveis e etanol de segunda geração utilizando resíduos;
• Eficiência: Ao longo do cultivo do microrganismo não é necessária a suplementação de gases e de outras substâncias, além de serem utilizadas fontes de carbono baratas e complexas.

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LÍQUIDO IÔNICO POLIMERIZADOR

O desenvolvimento de novos processos de polimerização, com foco em sistemas catalíticos eficientes e sustentáveis, é uma área de grande interesse na atualidade. Sistemas catalíticos baseados em líquidos iônicos, especialmente os imidazólios com metais de transição, apresentam grande potencial devido à sua capacidade de substituir solventes orgânicos voláteis (VOS) em diversas reações químicas. Os VOS são conhecidos por causar diversos problemas ambientais, como a poluição do ar, e são difíceis de separar e reciclar dos produtos finais. Os líquidos iônicos, por sua vez, oferecem vantagens como a possibilidade de separação e recuperação do catalisador após a reação, além de reduzir a emissão de VOS para a atmosfera. A aplicação desses sistemas catalíticos em processos de polimerização de olefinas leves tem sido um dos focos das pesquisas recentes, visando o desenvolvimento de processos mais sustentáveis e eficientes. Dessa forma, A presente invenção propõe um novo sistema catalítico para a polimerização de olefinas, especialmente o estireno e seus derivados. Esse sistema inovador é baseado em líquidos iônicos (LIs) com metais de transição, como o ferro, que atuam como catalisadores em reações de polimerização catiônica. A associação entre o cloreto de metal de transição e o líquido iônico com ânion halogenado de alta reatividade permite o crescimento da cadeia polimérica de copolímeros de forma eficiente. A utilização de LIs como solventes nessa reação apresenta diversas vantagens, como a estabilização dos intermediários da reação, facilitando o processo de polimerização. Além disso, os LIs auxiliam na remoção do calor gerado pela reação, conferindo maior estabilidade ao processo e favorecendo a mobilidade das moléculas das espécies reativas, o que resulta em uma maior conversão dos monômeros. A versatilidade desse sistema catalítico é demonstrada pela sua eficácia na polimerização de olefinas com diferentes pesos moleculares. O método de polimerização em massa ou em solução, que utiliza o sistema catalítico proposto, apresenta resultados promissores, especialmente para o estireno e seus derivados. Essa nova tecnologia tem o potencial de revolucionar a indústria de polímeros, oferecendo uma alternativa mais sustentável e eficiente para a produção de diversos materiais poliméricos.

VANTAGENS

• Sustentabilidade: Utilização de sistema catalítico sustentável, pela utilização de catalisadores à base de ferro, com baixo impacto ambiental e baixos custos; Não gera grande quantidade de resíduos, sendo um processo ecologicamente viável;
• Economicidade: Utilização de quantidades reduzidas de sistema catalítico em processos de inicialização de polimerização de monômeros vinílicos, sobretudo as baseadas em reações de polimerização via catiônica;
• Eficiência: Obtenção de polímeros baseados em estireno, com vasta gama de pesos moleculares; Maior velocidade na obtenção de polímeros;
• Versatilidade: Possibilidade de polimerização de monômeros vinílicos a partir de sistemas simplificados e livres de solventes.

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OS PARADIGMAS CONTEMPORÂNEOS DA SÍNTESE DE DI-HIDROPIRIMIDINONAS (DHPM)

As di-hidropirimidinonas (DHPM) são compostos químicos com grande potencial na indústria farmacêutica, mas sua produção tradicional apresenta desafios. A reação de Biginelli, método clássico para sintetizar DHPM, demanda longos tempos de reação e rendimentos baixos. Nos últimos anos, a busca por métodos mais eficientes e sustentáveis para a síntese de DHPM tem levado à exploração de novos catalisadores e solventes. Entre as alternativas mais promissoras estão os líquidos iônicos (LI), que apresentam propriedades únicas como alta estabilidade térmica, baixa pressão de vapor e capacidade de dissolver uma ampla variedade de compostos. Além disso, a utilização de líquidos iônicos em conjunto com catalisadores metálicos ionicamente marcados, como, oferece uma rota sintética mais eficiente e ambientalmente amigável para a produção de DHPM. A combinação de líquidos iônicos e catalisadores metálicos ionicamente marcados apresenta diversas vantagens. Esses sistemas catalíticos permitem a realização de reações em condições mais suaves, com maior seletividade e rendimento. Além disso, a natureza bifásica do sistema facilita a separação do catalisador do produto, possibilitando sua reutilização e reduzindo custos. A utilização de metais não tóxicos e biocompatíveis torna esses catalisadores ainda mais atrativos do ponto de vista ambiental. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram novo tipo de catalisador metálico marcado ionicamente para reações de Biginelli e, em especial, aplicado na síntese de DHPM. A presente invenção refere-se a um catalisador metálico marcado ionicamente para reações de Biginelli, baseado em líquidos iônicos imidazólios e compreendendo diferentes metais de transição, em especial, o ferro por se tratar de um metal de transição atóxico. Esse novo catalisador pode ser aplicado na obtenção de DHPM que possuem alto potencial de comercialização por suas propriedades farmacológicas. De maneira concomitante, a síntese através do método proposto possui baixo custo, alto rendimento e baixo impacto ambiental. Essa nova classe de catalisadores abre novas perspectivas para a produção de fármacos e outras substâncias de interesse industrial, contribuindo para o desenvolvimento de processos mais sustentáveis e eficientes.

VANTAGENS

• Sustentabilidade: Sistema catalítico sustentável, pela utilização de catalisadores à base de ferro, possuindo baixo impacto ambiental e baixos custos; Não gera grande quantidade de resíduos, sendo, portanto um processo ecologicamente mais limpo.
• Custo Benefício: Utilização de quantidades reduzidas de sistema catalítico quando comparado com os descritos na literatura;
• Eficiência: Obtenção de DHPM em condições brandas e tempos reacionais reduzidos; Condições reacionais similares as adotadas em ambientes industriais; Rendimento compatível com os observados nos processos industriais clássicos.
• Versatilidade: Possibilidade de emprego de líquidos iônicos (LI) como solvente, evitando o uso de solventes tradicionais e concomitante emissão de compostos orgânicos voláteis (poluentes atmosféricos);

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APLICAÇÕES DE AMIDAS E DESAFIOS CONTEMPORÂNEOS DE SUA SÍNTESE

As amidas são compostos orgânicos versáteis com diversas aplicações, desde a indústria farmacêutica até a produção de materiais. Uma das principais rotas de síntese de amidas é a aminólise, que envolve a reação entre ácidos carboxílicos ou ésteres e aminas primárias ou secundárias. No entanto, os métodos tradicionais de aminólise apresentam diversas desvantagens, como a geração de resíduos tóxicos e a utilização de solventes orgânicos. Líquidos iônicos (LIs) surgem como uma alternativa promissora para superar essas limitações. Os LIs são sais que se encontram no estado líquido em temperatura ambiente e apresentam propriedades únicas, como baixa pressão de vapor e alta capacidade de solvência. Essas características tornam os LIs excelentes candidatos para serem utilizados como solventes em reações químicas, pois reduzem a geração de resíduos e facilitam a separação dos produtos. A combinação de líquidos iônicos com a catálise bifásica líquido-líquido oferece um sistema eficiente para a síntese de amidas. Nesse sistema, o catalisador é solúvel em uma fase, enquanto os reagentes e produtos são solúveis na outra fase. Isso facilita a separação do catalisador e dos produtos, permitindo sua reutilização e reduzindo os custos do processo. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um método de aminólise para produção de amidas a partir do processo de catálise bifásica com líquido iônico. Essa metodologia se mostrou condizente com as práticas de química verde, com baixo impacto ambiental devido a seu alto rendimento, necessidade de poucos reagentes e mínima liberação de resíduos. A presente invenção consiste no uso de ácidos de Lewis/Brꝋnsted, para a modificação de ésteres, ácidos carboxílicos, óleos e gorduras de origem vegetal ou animal, em meio a líquidos iônicos, para a produção de amidas por aminólise em meio bifásico, que permite total separação do catalisador no final da reação e a possibilidade de sua reutilização. Adicionalmente, foi constatado que a metodologia proposta possui alto rendimento, empregando menor quantidade estequiométrica de percursores, se comparado com a aminólise clássica empregada na indústria. Por fim, o invento está em acordo com as práticas sustentáveis, minimizando o impacto ambiental e emissão de resíduos.

VANTAGENS

• Sustentabilidade: Processo de baixo impacto ambiental por utilizar LI, um solvente ecologicamente amigável; Não geração de resíduos em larga escala devido à reutilização do catalisador ácido de Lewis/Brꝋnsted e do meio iônico;
• Eficiência: Processo direto de produção da amida desejada, sem necessidade de se utilizar derivados de ácido carboxílicos mais reativos; Não ocorrência de lixiviação dos catalisadores;
• Versatilidade: Possibilidade de utilização do meio iônico para outras reações (reciclo); Possibilidade de emprego de Ll como solventes, evitando o uso de solventes tradicionais e emissão de compostos orgânicos voláteis;
• Custo-Benefício: Obtenção de amidas em condições mais brandas, reduzindo gastos de manutenção de equipamentos.

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SÍNTESE ORGÂNICA PARA FORMAÇÃO DE LIGAÇÕES CARBONO-CARBONO: DESAFIOS E PROPOSTAS

A síntese de fármacos, um campo em constante evolução, depende crucialmente de reações que permitam a formação de ligações carbono-carbono (C-C). Dentre essas reações, o acoplamento de Heck e o acoplamento de Suzuki se destacam como ferramentas poderosas para a construção de moléculas complexas. Desenvolvidas a partir da década de 1970, essas reações utilizam catalisadores metálicos para promover a união de diferentes fragmentos moleculares, possibilitando a obtenção de uma vasta gama de compostos orgânicos, incluindo fármacos como o paclitaxel. No entanto, os catalisadores tradicionais, baseados em metais de transição e fosfinas, apresentam algumas limitações, como a sensibilidade à oxidação e o alto custo. Visando superar essas desvantagens, os líquidos iônicos (LI) emergiram como uma alternativa promissora para a catálise de reações de acoplamento. Os LI são sais que se encontram no estado líquido à temperatura ambiente e possuem propriedades únicas, como baixa volatilidade, alta estabilidade térmica e não inflamabilidade. Essas características tornam os LI solventes verdes, ou seja, mais amigáveis ao meio ambiente. Ao utilizar LI como meio reacional, é possível reduzir a formação de resíduos, diminuir o consumo de energia e minimizar o impacto ambiental dos processos de síntese. A aplicação de líquidos iônicos em reações de acoplamento de Heck e Suzuki oferece diversas vantagens, como a possibilidade de reciclagem do solvente, a redução da formação de subprodutos e o aumento da seletividade das reações. Além disso, os LI podem atuar como ligantes para os metais de transição, substituindo as fosfinas tradicionais e proporcionando maior estabilidade aos catalisadores. Dessa forma, os líquidos iônicos representam uma ferramenta poderosa para o desenvolvimento de processos de síntese mais eficientes e sustentáveis, com aplicações em diversas áreas da química, incluindo a produção de fármacos. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um catalisador baseado em metais de transição ionicamente marcados para sínteses orgânicas em líquidos iônicos destinado a reações por acoplamento de Heck/Suziki, em especial, com aplicações na indústria farmacêutica. A presente invenção refere-se a um catalisador que utiliza metais de transição ionicamente marcados em líquidos iônicos empregados em reações de acoplamento de Heck/Suzuki. Por empregar líquidos iônicos, a tecnologia prevê redução de emissões de compostos orgânicos voláteis, temperatura mais brandas, e a possibilidade de reciclo do catalisador sem lixiviação. Como resultado, as reações de Heck/Suzuki promovidas pelos catalisadores propostos possui baixo custo, baixo impacto ambiental e superior rendimento.

VANTAGENS

• Escalabilidade: Possibilidade de condução do processo em escala industrial, principalmente na indústria farmacêutica, entre outras;
• Eficiência: Obtenção dos produtos em altos rendimentos e, em muitos casos, melhores do que comparado com os catalisadores encontrados no estado da técnica; O catalisador ionicamente marcado apresentado promove as reações de acoplamento cruzado de forma eficiente e em tempos reacionais mais curtos, especialmente na reação de Heck; As reações de acoplamento cruzado ocorrem em condições livres de fosfina, não sendo necessário o emprego de atmosfera inerte e de solventes anidros, facilitando a execução do processo;
• Sustentabilidade: Possibilidade de recuperação ao final do processo e reutilização.

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