Efeito da adição de precursores na produção de alcaloide anticancerígeno usando a técnica de planejamento experimental

Abstract

Recebido em 28/4/08; aceito em 19/1/09; publicado na web em 28/7/09 EFFECT OF THE PRECURSOR ADDITION ON THE ANTICANCER ALKALOID PRODUCTION USING EXPERIMENTAL DESIGN METHODOLOGY. The effect of precursors on the anticancer alkaloid production by submerged fermentation using M. anisopliae 3935 was studied, according to complete experimental design 2 2 with three central points. The results showed that lysine was the most important variable, however, when both lysine and glucose were added to the fermentation medium, the alkaloid production reached, approximately, 17 mg L -1 after 120 hours of fermentation. Then, the scale-up of the process was carried out and these results were confirmed. Finally, 35 mg L -1 of alkaloid at 192 h were attained after increment of added aminoacid lysine.Keywords: alkaloid; fermentation; M. anisopliae. INTRODUÇÃOO composto swainsonine é um alcalóide indolizidínico polihidroxilado (C 8 H 15 NO 3 ) cuja molécula é análoga a açúcares, constituída por anéis piperidínico e pirrolidínico com massa molecular igual 173,2 g mol -1, cujo nome se deriva de uma planta australiana conhecida como Swainsona canescens. Este composto se apresenta como um promissor agente terapêutico para ser usado na quimioterapia de diversos tipos de neoplasias, devido a sua potencialidade na redução da taxa de crescimento de tumores sólidos e na inibição de metástase de vários tipos de neoplasias.1,2 Entre outras propriedades reporta-se também sua capacidade para anular os efeitos citotóxicos de algumas drogas quimioterapêuticas, tais como dexocirubicina e ciclofosfamida, sendo considerado também como um potencial adjuvante terapêutico. Outras aplicações terapêuticas de alcalóides poli-hidroxilados, incluindo o composto de interesse, estão relacionadas com o tratamento de desordem lisossomal, de processos infecciosos e complicações relacionadas, bem como de doenças autoimunes como artrite e esclerose múltipla. 4 Particularmente, o princípio terapêutico deste alcalóide baseiase principalmente no seu efeito inibidor de enzimas α-manosidase tipo II que participam no processo de glicosilação de proteínas. Estes processos têm sido também associados à presença exagerada de carboidratos na superfície de células cancerígenas e relacionados às doenças progressivas e aos processos de metástase, tendo sido seu efeito amplamente estudado por vários grupos de pesquisa. [4][5][6][7] Inicialmente, este alcalóide foi extraído de sementes de plantas, 8 posteriormente, obtido a partir de culturas de células vegetais 9 e, mais recentemente, por fermentação 8,10,11 e síntese química. 12,13 Entretanto, esta última técnica, embora seja a de maior expansão, tem apresentado problemas referentes a seu elevado custo e baixo rendimento na produção, com grande número de operações e etapas de síntese, unido à formação de misturas racêmicas que dificultam a purificação e recuperação do produto final.14 De fato, embora existam algumas propostas para a síntese química assimétrica deste alcalóide, são requeridas ainda múltiplas etapas de reação, pre...