enzimas farmaceuticas

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Atividade sobre a aplicação de enzimas na indústria farmacêutica e sobre as vantagens da imobilização enzimática para os processos de fluxo continuo.
As enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas que aceleram a velocidade de uma reação e que são aplicadas industrialmente. Os processos catalisados por enzimas são geralmente mais rápidos, eficientes e ambientalmente sustentáveis. As enzimas podem ser obtidas de fontes vegetais, animais e microbiana. Estão presentes em vários processos industriais como nas indústrias têxtil, farmacêutica, de alimentos e de papel e celulose. As enzimas na Indústria Farmacêutica como os antibióticos, são os produtos microbianos mais explorados na indústria biotecnológica. Elas podem ser aplicadas tanto na produção de medicamentos e desenvolvimento de novos produtos, quanto em diagnóstico clínico e terapia. Somado a isso, na área de cosmética, também chamado de “Enzimocosmética”, as enzimas estão inseridas cada vez mais em produtos de higiene pessoal, esfoliação de pele e anti-sinais. Hoje, a diversidade de aplicação de enzimas na indústria farmacêutica vai desde auxiliar em digestão, debridamento e cicatrização de feridas até terapia anticâncer. Entretanto, a terapia enzimática apresenta algumas limitações que devem ser resolvidas através de pesquisas científicas, dentre elas, baixa potência e seletividade, regulação inadequada da atividade, instabilidade, imunogenicidade e altos custos de manufatura, principalmente na recuperação e purificação final do produto. De acordo com a finalidade, as formulações que contém enzimas podem ser administradas por via tópica, oral ou parenteral, sendo que estas devem apresentar alto grau de pureza, o que pode aumentar o custo de produção. 	 As principais enzimas utilizadas são: Plasmina, Uroquinase, Estreptoquinase, L-asparaginase, entre outras.
Já a imobilização consiste no confinamento da enzima em um suporte sólido para posterior reutilização do biocatalisador, tornando o processo com menos gastos. Em geral, a imobilização oferece uma série de vantagens e as razões para a escolha de um derivado imobilizado variam de aplicação para aplicação, incluindo: utilização da atividade catalítica por um maior período de tempo; possibilidade de operação contínua do processo, com maior facilidade de controle; facilidade de separação do produto final; em alguns casos, ocorre modificação favorável das propriedades catalíticas da enzima como, por exemplo, maior estabilidade ao pH e à temperatura, entre outros; facilidade de interrupção da reação, em um nível desejado, pela remoção da enzima, caso o processo seja batelada, ou ajuste do tempo de residência se é usado um reator contínuo.
As enzimas são imobilizadas, pois os principais problemas da utilização de enzimas solúveis são: alto custo de produção e purificação, instabilidade da estrutura tridimensional quando isoladas do seu ambiente natural e perda de atividade devido às condições do processo ou inibição pelo substrato ou produto. Isto resulta em um tempo de meia-vida operacional curto e, consequentemente, um custo elevado. Além disso, muitas enzimas atuam na forma solúvel em meio aquoso (catálise homogênea), na qual contaminam o produto desejado e não podem ser recuperadas do meio reacional na forma ativa. Imobilização é um termo genérico empregado para descrever a retenção de uma biomolécula no interior de um reator ou de um sistema analítico. No caso das enzimas, a imobilização consiste no confinamento da proteína em um suporte sólido insolúvel em meio aquoso e em solventes orgânicos, e pode ser usada isolada ou em combinação com outras técnicas de estabilização de proteínas, considerada uma das ferramentas mais eficientes para alterar a especificidade, seletividade, atividade e estabilidade das enzimas. Em comparação com as enzimas solúveis, as enzimas imobilizadas são mais robustas e mais resistentes a mudanças do ambiente reacional, incluindo influências de temperatura, pH e solventes orgânicos. Outras importantes vantagens das enzimas imobilizadas em comparação com as enzimas solúveis são: possibilidade de reutilização do biocatalisador; facilidade de separação do catalisador e do produto da reação e de interrupção da reação, quando se atinge um determinado grau de conversão; além da possibilidade de conduzir processos contínuos. Entretanto, dependendo da relação entre o custo do suporte e a estabilidade do derivado imobilizado, a imobilização, ao invés de reduzir o custo de um determinado processo, pode torná-lo ainda mais oneroso. As Enzimas podem ser imobilizadas por diferentes métodos, tais como: encapsulação em membranas poliméricas; confinamento em matrizes poliméricas; adsorção em materiais insolúveis hidrofóbicos ou em resinas de troca iônica; encapsulação; ligação covalente a uma matriz insolúvel ou por reticulação. Não existe um método ou suporte de imobilização único aplicável a todas as enzimas e suas várias aplicações. Isso se deve às diferentes características físico-químicas de cada enzima, às diferentes propriedades dos substratos e produtos e às diversificadas aplicações dos produtos obtidos. Além disso, todos os métodos apresentam vantagens e limitações. Consequentemente, as condições ótimas de imobilização para uma determinada enzima são determinadas empiricamente pelo processo de erro e acerto, a fim de se obter maior retenção da atividade enzimática, estabilidade operacional e durabilidade. A seleção do método de imobilização deve ser baseada em parâmetros como: atividade global do biocatalisador, características de regeneração e inativação, custo do procedimento de imobilização, toxicidade dos reagentes de imobilização, estabilidade operacional, propriedades hidrodinâmicas e características finais desejadas para a enzima imobilizada.