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En el presente trabajo de tesis se evaluó la aplicación de biocatálisis en la transformación y síntesis de compuestos de muy diversa naturaleza con potencial utilidad para múltiples aplicaciones. Primeramente se propuso la aplicación de lipasas en la acilación selectiva de varios pregnanos hidroxilados en la posición 20. Los resultados obtenidos en este trabajo permitieron la preparación de nueve productos novedosos y la inclusión de un paso biocatalítico en la síntesis de 20ß-hemisucciniloxi-5aH-pregnan-3-ona, un intermediario en la síntesis de un conjugado esteroide-proteína. En segundo lugar se estudió la acilación quimioenzimática de quinicina. Este sesquiterpenoide natural ha mostrado interesantes propiedades en cuanto a su actividad biológica. Por otro lado posee una estructura muy compleja y lábil, con lo que su derivatización requiere de varias precauciones. La utilización de lipasas en este caso permitió la preparación de diez derivados, siete de ellos novedosos, de este producto natural. A continuación se describió la aplicación de células enteras de Rhodotorula minuta en la preparación de una serie de a-hidroxicetonas y a-dioles quirales. Estos compuestos son importantes en la preparación de bloques de construcción, auxiliares y catalizadores quirales. Finalmente se emplearon lipasas en la primera síntesis de poliamidoaminas lineales a partir de acrilato de etilo y N-metil-1,3-diaminopropano en un solo paso. En este caso, la capacidad de las lipasas para catalizar tanto reacciones de aminólisis como de adición de Michael permitió la obtención de un material polimérico altamente regular y monodisperso.

Una serie de aciloxi derivados de piridoxina (l), uno de los tres miembros del grupo de la vitamina B6, fueron preparados mediante reacciones de esterificación y transesterificación catalizadas por lipasas en medio orgánico. En las condiciones de trabajo, las lipasas mostraron un comportamiento altamente regioselectivo catalizando la acilación de piridoxina únicamente en la posición 5 del anillo piridínico. La misma clase de selectividad fue observada en la alcohólisis de derivados acetilados de l al emplear la lipasa de Candida antarctica (CAL). La metodología enzimática permitió la síntesis de once nuevos derivados de l, diez de ellos preparados a partir de ácidos grasos. Teniendo en cuenta la actividad tensioactiva, su composición y lo poco contaminante que resulta el método enzimático para su preparación, estos compuestos podrían ser útiles como ingredientes en formulaciones cosméticas o farmacéuticas o bien como aditivos alimentarios. Continuando el trabajo con lipasas, se describe un procedimiento enzimático muy eficiente para la preparación de carboxamidas N-sustituidas a partir de sus correspondientes ácidos carboxílicos. El procedimiento consiste en un solo paso e involucra la formación in-situ del éster etílico y la subsecuente aminólisis del mismo. La metodología resultó aplicable a una gran variedad de ácidos carboxílicos: de estructura lineal, cíclicos, saturados e insaturados, dicarboxílicos, con otros grupos funcionales presentes (hidroxiácidos), etc. Además, la enzima mostró un comportamiento selectivo frente a aminas con más de un grupo fiincional presente. Finalmente, se presenta la reducción enantioselectiva de cetoésteres catalizadas por células enteras. Como biocatalizador se empleó al hongo Mucor rouxii, un microorganismo dimórfico que puede desarrollarse como micelio o como levadura dependiendo de las condiciones de aireación del medio de cultivo. La morfología micelio catalizó el proceso de manera eficiente únicamente en agua, mientras que las levaduras, resultaron activas tanto en agua como en solventes orgánicos. Las esporas, producidas por el hongo como mecanismo de defensa y de preservación, también resultaron catalizadores eficientes y estereoselectivos del proceso reductivo. Asimismo, las técnicas de secado del microorganismo (liofilización y secado por corriente de aire caliente) resultaron muy convenientes para la conservación de la biomasa de Mucor rouxii. Las células de levadura liofilizada, rehidratadas en un pequeño volumen de agua, mantuvieron la misma eficiencia y selectividad en las reducciones en medio orgánico que los cultivos frescos durante al menos 4 meses.