Preparados de enzimas que se pueden obtener porque productos inmovilizados de enzimas,

quepresentan enzimas o microorganismos con contenido en enzimas inmovilizados sobre un soporte inerte,son provistos de un revestimiento de poliéter-siloxano obtenido mediante hidrosililación de polisiloxanosSi-H-funcionales, en los que en calidad de componentes olefínicos se emplean poliéteres portadores de almenos un grupo insaturado en posición terminal y, dado el caso, adicionalmente siloxanos que portanradicales orgánicos insaturados en posición terminal, con la condición de que esté contenido al menos uncomponente olefínico que presente al menos dos grupos insaturados en posición terminal.

Preparados de enzimas.

La invención se refiere a nuevos preparados de enzimas para uso como biocatalizadores.

Los microorganismos y enzimas aisladas encuentran un uso extendido como catalizador en la industria química o en la producción de alimentos. Una perspectiva la proporciona, por ejemplo: A. Liese, K. Seelbach, C. Wandrey, Industrial Biotransformations, Wiley-VCH: 2006, Weinheim, Alemania.

Con el fin de garantizar un empleo económico de biocatalizadores de este tipo deben cumplirse algunas condiciones: el biocatalizador debe ser activo durante tiempo suficiente bajo las condiciones de reacción, debería poder ser separado fácilmente después de finalizada la reacción y debería poder ser utilizado de nuevo con la mayor frecuencia posible. De manera ideal, deberían cumplirse estas condiciones para una gama lo más amplia posible de condiciones de reacción (p. ej. intervalo de temperaturas, tipo de los disolventes utilizados, presiones, etc.) , con el fin de proporcionar un catalizador lo más universal posible.

Con el fin de cumplir estas condiciones, habitualmente es necesario inmovilizar las enzimas o microorganismos con contenido en enzimas utilizados.

A menudo, las enzimas o los microorganismos con contenido en enzimas se inmovilizan de forma no covalente sobre soportes, empleándose a menudo como soportes resinas intercambiadoras de iones o partículas de polímeros que disponen de granulometrías adecuadas. Ejemplos de ellos son los productos comerciales Novozym 435, Lipozym RM IM o Lipozym TL IM de la razón social Novozymes A/S, Bagsvaerd, Dinamarca, o Amano PS, de la razón social Amano, Japón. En el caso de estos ejemplos se trata de lipasas inmovilizadas que encuentran un amplio uso, dado que productos inmovilizados de este tipo muestran también actividades técnicamente aprovechables en sistemas no acuosos, es decir, aquellos que no contienen disolventes o sólo contienen disolventes orgánicos tal como se describe, p. ej., en J. Chem. Soc., Chem. Comm. 1989, 934-935.

La solicitud de patente DE 10 2007 031689.7 describe los diversos inconvenientes de las tecnologías de inmovilización disponibles hoy en día, ante todo en relación con la actividad y estabilidad.

Al mismo tiempo, esta solicitud enseña una nueva clase de preparados de enzimas, así como un procedimiento para su producción que supera una gran parte de estos inconvenientes. En esencia, se describe que preparados de enzimas estables y muy activos pueden obtenerse adsorbiendo primeramente enzimas o microorganismos con contenido en enzimas sobre un soporte adecuado y, a continuación, proveyendo a este producto inmovilizado de un polímero de silicona el cual es accesible a través de una reacción de hidrosililación.

En los ejemplos de realización de esta solicitud, como componentes para la hidrosililación se describen, junto a SiHsiloxanos de diferentes topologías, siloxanos provistos, sin embargo, sólo de radicales orgánicos insaturados en posición terminal.

Para el ajuste preciso de las propiedades de los preparados de enzimas así obtenidos sería, no obstante, deseable poder utilizar, junto a cadenas de siloxano, también otros componentes. Es conocido por el experto en la materia que compuestos de silicona tienen propiedades particulares, por ejemplo la miscibilidad limitada con otras clases de sustancias tales como, por ejemplo, muchos derivados oleoquímicos o agua.

Por lo tanto, existe además una necesidad de métodos para la inmovilización de las enzimas que superen los inconvenientes del estado conocido de la técnica, con el fin de poner en práctica procedimientos biocatalíticos, hasta ahora no realizables.

Por lo tanto, misión de la presente invención era la habilitación de preparados de enzimas que no presenten una o varias de las desventajas de los preparados del estado conocido de la técnica. En particular, deberían proporcionarse preparados de enzimas que presentaran una estabilidad y actividad equiparables a las de los preparados de enzimas revestidos con polímeros de silicona puros, pero que al mismo tiempo presentaran también otros elementos estructurales.

Otras misiones no mencionadas explícitamente resultan del contexto de la siguiente descripción, de los ejemplos así como de las reivindicaciones.

Sorprendentemente, se encontró que este problema se puede resolver mediante preparados de enzimas que se

obtienen mediante inmovilización de enzimas o de microorganismos con contenido en enzimas sobre un soporte inerte y subsiguiente provisión de un revestimiento de poliéter-siloxano obtenido mediante hidrosililación de polisiloxanos Si-H-funcionales, empleándose en calidad de componentes olefínicos poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal y, dado el caso, adicionalmente siloxanos que portan radicales orgánicos insaturados en posición terminal, con la condición de que esté contenido al menos un componente olefínico que presente al menos dos grupos insaturados en posición terminal.

Por lo tanto, objeto de la presente invención son preparados de enzimas que se pueden obtener porque productos inmovilizados de enzimas que presentan enzimas o microorganismos con contenido en enzimas inmovilizados sobre un soporte inerte, son provistos de un revestimiento de poliéter-siloxano obtenido por hidrosililación de polisiloxanos Si-H-funcionales con el empleo de poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal, así como su uso como biocatalizador industrial.

Además, es objeto de la presente invención un procedimiento para la producción de los preparados de enzimas de acuerdo con la invención, el cual se caracteriza porque productos inmovilizados de enzimas, que presentan enzimas o microorganismos con contenido en enzimas inmovilizados sobre un soporte inerte, son provistos de un revestimiento de poliétersiloxano obtenido mediante hidrosililación de polisiloxanos Si-H-funcionales con empleo de poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal.

Los preparados de enzimas de acuerdo con la invención tienen la ventaja de que presentan una elevada estabilidad frente a fuerzas mecánicas y frente a la desorción. A pesar de estas propiedades mejoradas, los preparados de enzimas de acuerdo con la invención presentan actividades específicas en diferentes mezclas de reacción acuosas (p. ej. en la hidrólisis de tributirina) y no acuosas (p. ej. en la síntesis exenta de disolventes de laurato de propilo) , que son lo suficientemente elevadas como para posibilitar un empleo a escala técnica.

En lo que sigue se describen a modo de ejemplo los preparados de enzimas de acuerdo con la invención así como un procedimiento para su preparación, sin que la invención deba limitarse a estas formas de realización a modo de ejemplo. Si en lo que sigue se indican intervalos, fórmulas generales o clases de compuestos, éstos no sólo han de comprender los correspondientes intervalos o grupos de compuestos que se mencionan explícitamente, sino también todos los intervalos parciales y grupos parciales de compuestos que pueden obtenerse extrayendo valores (intervalo)

o compuestos individuales. Si en el marco de la presente descripción se citan documentos, entonces su contenido ha de pertenecer por completo al contenido de divulgación de la presente invención. Si en el marco de la presente invención se describen compuestos tales como, p. ej., polisiloxanos organo-modificados que pueden presentar múltiples unidades diferentes, éstos pueden presentarse en estos compuestos distribuidos estadísticamente (oligómero estadístico) u ordenados (oligómero de bloques) . Datos sobre el número de unidades en compuestos de este tipo han de entenderse como valor medio, sacada la media de todos los correspondientes compuestos.

Los preparados de enzimas de acuerdo con la invención se distinguen porque se pueden obtener proveyendo a productos inmovilizados de enzimas, que presentan enzimas o microorganismos con contenido en enzimas inmovilizados sobre un soporte inerte, de un revestimiento de poliéter-siloxano que se obtiene mediante hidrosililación de polisiloxanos Si-H-funcionales, empleándose en calidad de componentes olefínicos poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal y, dado el caso, adicionalmente siloxanos que portan radicales orgánicos insaturados en posición terminal, con la condición de que esté contenido al menos un componente olefínico que presente al... [Seguir leyendo]

1. Preparados de enzimas que se pueden obtener porque productos inmovilizados de enzimas, que presentan enzimas o microorganismos con contenido en enzimas inmovilizados sobre un soporte inerte, son provistos de un revestimiento de poliéter-siloxano obtenido mediante hidrosililación de polisiloxanos Si-H-funcionales, en los que en calidad de componentes olefínicos se emplean poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal y, dado el caso, adicionalmente siloxanos que portan radicales orgánicos insaturados en posición terminal, con la condición de que esté contenido al menos un componente olefínico que presente al menos dos grupos insaturados en posición terminal.

2. Preparados de enzimas según la reivindicación 1, caracterizados porque los productos inmovilizados de enzimas presentan enzimas de la clase de las hidrolasas, preferiblemente lipasas.

3. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizados porque los soportes inertes presentan una granulometría en la que el 90% de las partículas presenta un tamaño de partículas de 10 a 5000 !m.

4. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque los soportes inertes empleados se componen de ácido silícico, polivinilestireno, polimetacrilato o poliacrilato.

5. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque en calidad de polisiloxanos Si-H-funcionales se emplean Si-H-polisiloxanos de la fórmula general (I) , MaDbD'cTdQe (I) , en donde son M = [R12R2aSiO1/2] D = [R12SiO2/2] D' = [R1R2bSiO2/2] T = [R1SiO3/2] Q = [SiO4/2] N1 = a + b + c + d + e = 3 a 850, a = 2 a 10, b = 1 a 800, c = 0 a 400, d = 0 a 10, e = 0 a 10, R1, independientemente uno de otro, iguales o diferentes, se eligen del grupo que comprende:

grupos alquilo con 1 a 30 átomos de C saturados o insaturados, eventualmente ramificados, radicales alcarilo con 7 a 30 átomos de C, radicales arilo con 6 a 30 átomos de C,

R2a , independientemente uno de otro, hidrógeno o R1 y R2b

, independientemente uno de otro, hidrógeno o R1.

6. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizados porque en calidad de polisiloxanos Si-H-funcionales se emplean Si-H-polisiloxanos de la fórmula general (I) , en donde son N1 = a + b + c + d + e = 6 a 160, a =2, b = 2 a 150, c = 2 a 75, d =0 y e =0.

7. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizados porque en calidad de poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal se emplean aquellos de la fórmula general (II) :

en donde son N2

= x1 = x2 = y1 = y2 = z = W=

x1 + x2 + y1 + y2 = 1 a 500, 0 a 200, 0 a 100, 0 a 200, 0 a 100, 0 a 500, hidrógeno o metilo, R5 un radical alquileno con 1 a 30 átomos de C eventualmente ramificado, eventualmente sustituido, que porta eventualmente dobles enlaces, R6, independientemente uno de otro, un radical elegido del grupo que comprende metilo, etilo o fenilo, y R7 un radical alquilo o un radical carboxilo con 1 a 30 átomos de C eventualmente ramificado, eventualmente sustituido, que contiene eventualmente dobles enlaces, con la condición de que cuando z = 0, x2 = y2 = 0.

8. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizados porque en calidad de polisiloxanos que contienen dobles enlaces carbono-carbono en posición terminal se emplean polisiloxanos de la fórmula general (III) MmDnD'oTpQq (III) , en donde son M = [R32R4SiO1/2] D = [R32SiO2/2] D' = [R3R4SiO2/2] T = [R3SiO3/2] Q = [SiO4/2] N2 = m + n + o + p + q = 3 a 1000, m = 2 a 10, n = 1 a 800, o = 0 a 20, p = 0 a 10, q = 0 a 10, R3, independientemente uno de otro, son iguales o diferentes y se eligen del grupo que comprende:

grupos alquilo con 1 a 30 átomos de C saturados o insaturados, eventualmente ramificados, radicales alcarilo con 7 a 30 átomos de C, radicales arilo con 6 a 30 átomos de C, y R4, independientemente uno de otro, un radical alquilo insaturado en posición terminal, preferiblemente vinilo, o un radical alcoxi, o R3.

9. Preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizados porque en calidad de polisiloxanos que contienen dobles enlaces carbono-carbono en posición terminal se emplean polisiloxanos de la fórmula general (III) , en donde son N2 = m + n + o + p + q = 10 a 600, m = 2, n = 2 a 600, o =0, p =0, q = 0, y R4, independientemente uno de otro, un radical alquilo insaturado en posición terminal.

10. Procedimiento para la producción de preparados de enzimas, caracterizado porque productos inmovilizados de enzimas, que presentan enzimas o microorganismos con contenido en enzimas inmovilizados sobre un soporte inerte, son provistos de un revestimiento de poliéter-siloxano obtenido mediante hidrosililación de polisiloxanos Si-H-funcionales, en los que en calidad de componentes olefínicos se emplean poliéteres portadores de al menos un grupo insaturado en posición terminal y, dado el caso, adicionalmente siloxanos que portan radicales orgánicos insaturados en posición terminal, con la condición de que esté contenido al menos un componente olefínico que presente al menos dos grupos insaturados en posición terminal.

1.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque los productos inmovilizados de enzimas se proveen de un revestimiento de poliéter-silicona, de modo que los productos inmovilizados de enzimas son puestos en contacto, bajo condiciones de hidrosililación, con una mezcla de reacción que presenta polisiloxanos Si-H-funcionales, poliéteres que portan al menos un grupo insaturado en posición terminal, eventualmente polisiloxanos con contenido en dobles enlaces carbono-carbono en posición terminal, así como un catalizador que cataliza la hidrosililación.

12. Uso de preparados de enzimas según una de las reivindicaciones 1 a 9, como biocatalizador industrial.