TASK104182 LIVRO UNIDADE 4

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PLANEJAMENTO E SÍNTESE MOLECULAR
/BIOTECNOLOGIA
BIOTECNOLOGIA APLICADA NA PRODUÇÃO 
DE INSUMOS FARMACÊUTICOS
Fábio de Pádua Ferreira
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Olá!
Você está na unidade . Conheça aqui osBiotecnologia aplicada na produção de insumos farmacêuticos
fundamentos da biotecnologia, com ênfase nos processos biotecnológicos e biocatalíticos, o panorama global e
brasileiro da indústria biotecnológica e aplicação da biotecnologia na produção de insumos farmacêuticos ativos
(IFAs), incluindo métodos de DNA recombinante e métodos de obtenção de aminoácidos.
Entenda também sobre técnicas e metodologias para produção de novos IFAs e análise de rotas sintéticas de
insumos farmacêuticos novos e tradicionais, com ênfase em processos contínuos e IFAs heterocíclicos.
Bons estudos!
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1 Fundamentos da biotecnologia
A foi definida de diferentes formas ao longo da história. Em geral, a biotecnologia implica o uso debiotecnologia
microrganismos, plantas e animais ou partes deles para a produção de compostos úteis. Consequentemente, a 
 deve ser considerada como fabricação biotecnológica de produtos farmacêuticos.biotecnologia farmacêutica
Várias formas de biotecnologia já existiam nos tempos antigos. A bíblia, inclusive, já documenta o emprego da
biotecnologia, informando-nos sobre Noé, que aparentemente sabia como fazer vinho a partir de uvas. Baseados
apenas na experiência, mas sem a compreensão dos princípios subjacentes, os foram por muitobioprodutos
tempo obtidos de forma artesanal, de acordo com Crommelin et al (2008).
A a seguir apresenta uma moderna fábrica de vinhos com tanques grandes para a fermentação.figura 
Figura 1 - Tanques de fermentação para produção de vinho
Fonte: Caftor, Shutterstock, 2020.
#PraCegoVer: a figura mostra grandes tanques de alumínio para a fermentação das uvas e produção de vinho.
Esses tanques operam sobre condições otimizadas e específicas para produzir vinho de elevada qualidade.
Gavrilescu e Chisti (2005) descrevem que, entre as principais que surgiram desde a décadanovas tecnologias
de 1970, a biotecnologia talvez tenha atraído mais . Ela provou ser capaz de gerar uma riqueza enorme e atenção
 quase todos os setores significativos da economia, afetando substancialmente os cuidados de saúde,influenciar
produção e processamento de alimentos, agricultura e florestamento, proteção ambiental, e produção de
insumos farmacêuticos ativos e produtos químicos.
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Wenda et al (2011) enfatizam que o uso de remonta aos tempos antigos. Conscientementebiocatalisadores
utilizadas desde o início do século XX, na década de 1930, as já estavam sendo usadas nos processos deenzimas
produção industrial. O número de abordagens biotecnológicas com base nos desenvolvimentosaumentou
contínuos na produção de enzimas, bem como em sua aplicação, nos processos de transformação. Nas aplicações
industriais atuais, há um aumento contínuo dos , que vão desde produtos químicosprocessos biocatalíticos
especiais até produtos químicos a granel.
A biotecnologia refere-se, assim, a um facilitadoras aplicáveis ​​a setores industriaisconjunto de tecnologias
amplamente diversos, englobando três campos distintos de atividade:
engenharia genética;
engenharia de proteínas;
engenharia metabólica.
Reconhecendo seu valor estratégico, muitos países estão agora formulando e implementando planos integrados
de uso da biotecnologia para regeneração industrial, criação de empregos e progresso social. Segundo Gavrilescu
e Chisti (2005), a biotecnologia é e foi avaliada como uma tecnologia-chave para um desenvolvimentoversátil 
sustentável.
Assista aí
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1.1 Aspectos históricos
A biotecnologia surgiu antes mesmo que esse termo fosse conhecido, a partir da de bebidas efermentação
alguns alimentos como pão. Depois do estudo mais aprofundado da biologia, DNA e genes, surgiu o termo 
 Atualmente, engloba não apenas técnicas mais tradicionais e antigas como a fermentação, comobiotecnologia.
também , como a cultura de tecidos em laboratório, análise de DNA,procedimentos mais atuais
sequenciamento de genoma e engenharia genética. A biotecnologia esteve presente, por exemplo, na escolha de
 que fossem mais resistentes a mudanças drásticas de temperatura e a pragas que atacavam a plantação,plantas
conforme Souza (2015).
Segundo Crommelin et al (2008), a percepção da natureza dos processos biotecnológicos tradicionais foi
alcançada por volta de 1870, quando deixou claro que as conversões químicas nesses processos eramPasteur
realizadas por e, portanto, deviam ser consideradas conversões . Assim, acélulas vivas bioquímicas
biotecnologia tornou-se ciência. Nas décadas seguintes, o conhecimento de Pasteur aumentou quando o papel
das enzimas como na maioria das conversões bioquímicas se tornou aparente. Com base nessecatalisadores 
conhecimento, foram disponibilizadas ferramentas para os processos tradicionais atécontrolar e otimizar
certo ponto.
Um avanço adicional e muito importante ocorreu após o desenvolvimento da . A noção,biologia molecular
apresentada pelos pioneiros em biologia molecular por volta de 1950, de que o e, dessaDNA codifica proteínas
maneira, controla todos os processos celulares, foi o ímpeto para um novo período na biotecnologia. As
tecnologias de DNA em rápida evolução, após o desenvolvimento da tecnologia de nos anosDNA recombinante 
70, permitiram aos biotecnologistas controlar a expressão gênica nos organismos utilizados na fabricação
. A nova forma de biotecnologia, baseada no conhecimento profundo da molécula de DNA e nabiotecnológica
disponibilidade de tecnologias de manipulação do DNA, é frequentemente descrita como biotecnologia
, segundo Crommelin et al (2008).molecular
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1.2 Processos biotecnológicos e enzimáticos
Segundo Wenda et al (2011), a utilização de enzimas para produção de produtos biológicos apresenta uma série
de . Elas atuam como e operam com alta seletividade, produzindo altavantagens catalisadores não tóxicos
pureza do produto. A aplicação de biocatalisadores pode afetar uma na produção de resíduos, adiminuição
operação em condições moderadas de reação por meio da temperatura ambiente, pressão e níveis de pH resulta
em de energia, meios de reação aquosos são comumente usados ​​em biotransformações,menor consumo
consideradas não-tóxicas e o uso de abordagens pode diminuir as etapas de sínteses. Assim, a biocatalíticas 
tem o potencial de evitar grandes consumos de metais e solventes orgânicos. Como catalisadorbiocatálise 
natural, as enzimas podem ser vistas, então, como catalisadores de matérias-primas .renováveis
A biotecnologia oferece inteiramente novas para a produção sustentável de produtos e serviçosoportunidades
existentes e novos. As preocupações ambientais ajudam a o uso da biotecnologia na indústria, nãoimpulsionar
apenas para remover poluentes do meio ambiente, mas também para prevenir a poluição. Dessa forma, os
processos baseados no têm um papel importante a desempenhar nesse contexto, já que a biocatalisador
 opera em temperaturas mais baixas, produz menos resíduos tóxicos, menos emissões e subprodutosbiocatálise
em comparação com processos químicos convencionais. Novos biocatalisadores com seletividade aprimorada e
desempenho aprimorado para uso em diversos processos de fabricação e degradação de resíduos estão se
tornando , conforme Gavrilescu e Chisti (2005).disponíveis
Os numerosos processos biocatalíticos têm sido utilizados na produção de , aditivosprodutos farmacêuticos
alimentares e cosméticos. Nesse sentido, pode-se observar que a biotecnologia desempenha um papel
importante na mudança da face daquímica em direção a uma indústria . Vários bioprocessosmais verde
estabelecidos que foram implementados em campos de reação de alto interesse demonstram o dapotencial
biotecnologia industrial em alcançar com êxito a química . Além dos processosecologicamente amigável
estabelecidos, destacam-se os processos emergentes e os novos desenvolvimentos que ainda estão em fase
exploratória, mostrando algumas perspectivas atuais e futuras, segunfo Wenda et al (2011).
Gavrilescu e Chisti (2005) descrevem que os sistemas de são inerentemente produção biológica atraentes
porque usam os recursos renováveis ​​básicos da luz solar, água e dióxido de carbono para produzir uma ampla
gama de moléculas usando processos de baixa energia. Esses processos foram pela evolução paraaperfeiçoados
fornecer uma síntese eficiente e de alta fidelidade de produtos de baixa toxicidade. Assim, a biotecnologia pode
fornecer e está produzindo novos métodos para monitorar o meio ambiente.bioenergia renovável
Em vista de sua , os biocatalisadores reduzem a necessidade de do produto a partir deseletividade purificação
subprodutos, reduzindo a demanda de energia e o impacto ambiental. Ao contrário dos catalisadores não
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biológicos, os biocatalisadores podem ser . A biotecnologia tem sido amplamente utilizada,autorreplicantes
especialmente na fabricação de produtos . Além de fornecer novas rotas para produtos bembiofarmacêuticos
estabelecidos, a biotecnologia está sendo usada para produzir produtos , de acordo cominteiramente novos
Gavrilescu e Chisti (2005).
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2 Panorama do mercado biotecnológico
Bianchi (2013) enfatiza que nas últimas décadas, em praticamente todo o mundo, geraram-se grandes
expectativas em relação aos possíveis . O Brasil não ficou por fora dessedesenvolvimentos em biotecnologia
processo e tem implementado sistematicamente políticas para o desenvolvimento da área. Entre os aspectos
mais relevantes dessas políticas, encontra-se a promoção de e o novas empresas crescimento do setor
empresarial dedicado à biotecnologia.
A é uma tecnologia essencial para o desenvolvimento econômico futuro. Os governosbiotecnologia industrial
estão cada vez mais conscientes da sua e muitos estão expandindo seu apoio para realizar seuimportância
potencial e remover barreiras ao crescimento. Um conhecimento mais sobre mercados, empresas,profundo
modelos de negócios e estratégias de crescimento é essencial para completamente a sua ampla gamaexplorar
de possibilidades e os setores tradicionais de produtos químicos e farmoquímicos em mercadostransformar
sustentáveis, competitivos e inovadores, segundo Festel (2010).
2.1 Panorama global
A estrutura do mercado pode ser descrita pelas vendas de por produtos produzidos processos
, em oposição aos feitos por rotas químicas. As vendas globais de produtos fabricados porbiotecnológicos
processos biotecnológicos em 2007 totalizaram aproximadamente 48 bilhões de euros, ou 3,5% do total de
vendas de produtos químicos, incluindo (IFAs). Com 18,7% das vendas, as ingredientes farmacêuticos ativos
reivindicam o maior percentual de vendas de biotecnologia. Embora os produtos químicos básicosIFAs 
representassem 59,2% do total das vendas mundiais de produtos químicos em 2007, apenas 1,5% deles usaram
processos biotecnológicos. O segmento com as maiores vendas de biotecnologia em 2007 foram produtos 
, que representaram 31% do total de vendas de biotecnologia.químicos especiais
O uso de processos de base biológica para a obtenção de é de particular importância para a produção deIFAs
moléculas quirais complexas, como ingredientes com centros quirais. As vendas deenantiomericamente puros
produtos fabricados por processos biotecnológicos devem apresentar um noscrescimento significativo
próximos anos. Até 2010, em todos os segmentos químicos, a porcentagem de produtos produzidos usando
processos biotecnológicos aumentou e os IFAs, provavelmente, ainda serão o segmento com o maior percentual
de vendas de biotecnologia, segundo Festel (2010).
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2.2 Panorama brasileiro
De acordo com Silveira et al (2004), a tem se caracterizado:biotecnologia moderna
pela multidisciplinaridade e complexidade;
pela aplicação em diversos setores produtivos;
pela elevada incerteza e riscos;
pelos elevados custos das atividades de pesquisa e de desenvolvimento;
por seu amplo potencial de aplicações comerciais.
Em 2000, a pesquisa em biotecnologia no Brasil apresentava os seguintes números: 6.616 pesquisadores,
distribuídos em 1.718 grupos e 3.814 linhas de pesquisas. Nas últimas décadas a comunidade científica
 desenvolveu uma capacidade de manipular e utilizar novas ferramentas dabrasileira respeitável 
biotecnologia, tais como a tecnologia do DNA recombinante e as pesquisas genômicas e proteômicas.
Atualmente, a biotecnologia integra a de diversos setores da economia brasileira, com umbase produtiva
mercado para produtos biotecnológicos que atinge aproximadamente 3% do PIB nacional.
Dados de um estudo realizado em 2001 pela fundação Biominas identificou a existência de 304 empresas de
biotecnologia no país, distribuídas em . Segundo as estimativas deste mesmodez segmentos de mercado
estudo, a bioindústria no Brasil faturou um valor entre R$ 5,4 a R$ 9 bilhões de reais em 2000. Quanto à geração
emprego, o estudo da fundação Biominas estimou um total de 27.825 postos de trabalho, uma média de 91
postos por empresas, conforme Silveira et al (2004). O quadro a seguir apresenta os principais segmentos de
mercado das empresas de biotecnologia do brasil.
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Quadro 1 - Segmentos de mercado das empresas de biotecnologia brasileiras
Fonte: SILVEIRA et al, 2004.
#PraCegoVer: o quadro mostra os principais segmentos das empresas biotecnológicas brasileiras. Nota-se que
os segmentos da saúde, agronegócio, meio ambiente e industrial se destacam.
A expectativa é que estes setores apresentem nas próximas décadas, contribuindo para ocrescimento
desenvolvimento econômico brasileiro e criando novas . vagas de empregos
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3 Biotecnologia aplicada à síntese de IFAs
Na última década, os científicos e tecnológicos resolveram questões difíceis na expansãodesenvolvimentos
econômica dos processos de fabricação. Os avanços na e na caracterização analíticapurificação de proteínas
permitiram que muitos produtos fossem classificados como . Essa designaçãoprodutos especificados
pressupõe que possam ser produzidos a partir de processos adequadamente produtos consistentes
. No entanto, embora os problemas de controle de qualidade pareçam menos problemáticos agora,controlados
os produtos e seus usos estão tornando-se mais e complexos.sofisticados
Segundo Cavagnaro (2002), os evoluíram de propostas de substituição para a tarefaprodutos biotecnológicos
de encontrar candidatos a novos medicamentos com propriedades ,promissores farmacêuticas otimizadas
processo altamente interativo e iterativo de criação, coleta e assimilação de informações no contexto de dados
científicos e padrões regulatórios disponíveis. Em 2000, cerca de 100 produtos biotecnológicos estavam no
mercado e centenas estão em desenvolvimento de última geração. A biotecnológicos incluigama de produtos 
peptídeos e proteínas recombinantes, proteínas modificadas, anticorpos monoclonais e produtos relacionados,
vacinas, produtos de transferência genérica, terapias baseadas em células e produtos de engenharia de tecidos,
conforme Cavagnaro (2002).
3.1 Tecnologia do DNA recombinante
Segundo Nascimento et al (1999), a tecnologia do , como se convencionou denominar esteDNA recombinante
conjunto de técnicas, apresenta um amplo espectro de aplicações, em especial na . A técnicaprodução de IFAs
tem sido, geralmente, usada para estudar mecanismos de replicação e expressão gênica e no desenvolvimento de
culturas microbianas capazes de proteicas de grande utilidade, tais como a insulinaproduzir substâncias
humana, hormônio de crescimento, vacinas e enzimas industriais em grandesquantidades. Sua aplicação
comercial ou aparentemente apresenta um potencial quase inesgotável.biotecnológica
A tecnologia do tornou-se possível pelo fato de que todos os organismos são constituídosDNA recombinante
pelo mesmo ácido nucleico, o , independente do seu grau de complexidade. Através de uma DNA biblioteca
, nós fazemos a escolha do gene de interesse, esse fragmento de DNA é replicado e, posteriormente,genômica
ligado a um plasmídeo. Com isso, as bactérias tornam-se capazes de replicar de forma autônoma a expressão
 sem a necessidade do DNA cromossômico, permitindo, assim, sintetizar uma proteína e peptídeos dedesse gene
interesse baseados em seu gene. As proteínas obtidas podem ser posteriormente e utilizadas pela purificadas
indústria farmacêutica ou para estudos complementares, de acordo com Souza (2015).
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3.2 Obtenção de aminoácidos
Segundo Ivanov et al (2013), os desempenham um papel importante na nutrição humana e animalaminoácidos 
e na manutenção da saúde. Diferentes aminoácidos são usados ​​para desintoxicação de amônia no sangue em
doenças hepáticas, no tratamento de insuficiência cardíaca, úlcera péptica e esterilidade masculina. Ademais,
alguns aminoácidos são utilizados como para a produção de antibióticos. Deprecursores intermediários
acordo com uma pesquisa realizada pela Business Communication Company, o mercado de aminoácidos para
aplicação de síntese está crescendo a uma taxa anual de 7%.
O método original para a fabricação de aminoácidos é a de proteínas. Antes de 1950, a maioria doshidrólise
aminoácidos era produzida pela desnaturação e hidrólise de várias fontes de proteínas. Assim, cabelo, queratina,
farelo de sangue e penas são hidrolisados ​​com ácido e os aminoácidos são extraídos. Este método não é muito
popular, pois depende da disponibilidade de matérias-primas limitadas. Já os processos de produção
 são utilizados para a produção industrial de aminoácidos há cerca de 50 anos. Os métodosbiotecnológica
microbiológicos para a produção industrial de aminoácidos são de três tipos, de acordo com Ivanov et al (2013):
Tipo 1
Por uso de ou células imobilizadas, também conhecido como método enzimático.enzimas microbianas
Tipo 2
Por semi-fermentação.
Tipo 3
Por .fermentação direta
Assista aí
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/10855b83a0771f89299e38c439617705
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4 Métodos biotecnológicos aplicados à síntese de novos 
IFAs
Souza (2015) enfatiza que com o recorrente aumento na e medicamentos, a indústriademanda por IFAs
farmacêutica encontrou na biotecnologia a possibilidade do com a redução doscrescimento da produção
custos e do impacto ambiental, o que trouxe vantagens do ponto de vista social e econômico. Houve um 
 nas vagas de trabalho nas indústrias de biotecnologia e a cada ano surgem novos crescimento significativo
 de novos medicamentos graças ao grande investimento proveniente da indústriaprocessos de síntese
farmacêutica.
Segundo Ivanov et al (2013), os métodos de biotecnologia são amplamente estabelecidos na produção de 
, sendo rotineiramente fabricados aplicando métodos de biotecnologia,aminoácidos proteinogênicos
principalmente a partir de colônias mutantes de Corynebacterium glutamicum e Escherichia coli. Apesar de
alguns dos aminoácidos não poderem ser produzidos de maneira econômica via biotecnologia, ela desempenha
um papel significativo na produção de .aminoácidos proteogênicos
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4.1 Produção de insumos proteicos e aminoácidos
Hoje, a produção biotecnológica de aminoácidos atende a um mercado com fortes perspectivas de .crescimento
Em primeiro plano, estão os , agora amplamente estabelecidos na produção deprocessos de fermentação
aminoácidos E o potencial que será alavancado no futuro por métodos modernos e novasproteinogênicos.
descobertas em biologia de sistemas estimulará e fortalecerá ainda mais a produção de aminoácidos
, de acordo com Leuchtenberger et al (2005).microbianos
Um exemplo de de grande importância para a indústria farmacêutica é a , sendo considerado umIFA insulina
dos insumos farmacêuticos mais importados pelo Brasil. Trata-se de um hormônio muito importante na
regulação do metabolismo de carboidratos dos animais utilizado no . Até meados dostratamento de diabetes
anos 70, grande quantidade da insulina utilizada pela indústria farmacêutica era obtida através das glândulas
, porém havia grande preocupação em torno da qualidade desse hormônio. Além disso, essade animais
metodologia não era suficiente para do hormônio, que aumentou significativamente nasatender a demanda
últimas décadas. Houve necessidade na obtenção da insulina em larga escala e a procura de uma nova fonte que
não fosse a animal. A partir do surgimento da tecnologia do , foi possível projetar queDNA recombinante
organismos produzissem proteínas ou outras substâncias de interesse em larga escala, com uma melhor
 quanto à pureza da substância e de . Conhecendo a sequência de aminoácidos, há aqualidade valor reduzido
possibilidade de produzi-los de forma artificial em laboratório, apenas programando um organismo para
sintetizar, segundo Souza (2015).
A é aplicada para aumentar o rendimento da produção, enquanto a engenharia biotecnologia moderna
genética e a engenharia metabólica são usadas para melhorar a cepa, fato que fortalecerá adicionalmente a 
 microbianos. A é considerada um dos mais eficientes métodosprodução de aminoácidos catálise enzimática
de produção para aminoácidos não proteicos e derivados de aminoácidos. Os métodos de fermentação e de
produção à desempenham um papel central na produção de , utilizados comobase de enzimas L-aminoácidos
ingredientes na indústria farmacêutica, e proporcionam o crescimento constante do mercado de aminoácidos.
Fique de olho
De acordo com Crommelin et al (2008), a purificação de proteínas obtidas industrialmente
pode ser realizada por procedimentos cromatográficos, em especial a cromatografia líquida de
alta eficiência.
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Atualmente, estão sendo realizadas pesquisas para de biotecnologia aplicados namelhorar os métodos
produção desses compostos biologicamente importantes por modificação das condições de cultura, mutação,
tecnologia de DNA recombinante e outros, conforme Ivanov et al (2013).
Crommelin et al (2008) descrevem que o crescente uso terapêutico de proteínas criou uma necessidade
crescente de práticas e econômicas. Como resultado, os métodos de produçãotécnicas de processamento
biotecnológica avançaram nos últimos anos. Ao produzir proteínas para uso terapêutico, consideravelmente
 devem ser consideradas relacionadas à fabricação, purificação e caracterização dos produtos.várias questões
Os produtos biotecnológicos para uso terapêutico devem atender a , principalmenteespecificações rígidas
quando utilizados por .via parenteral
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4.2 Biocatálise
Pensa-se, frequentemente, que as transformações , também conhecidas comocatalisadas por enzimas
biocatálise, são uma tecnologia nova e emergente na fabricação de IFAs. Porém, um número relativamente
grande de já existentes no mercado contém intermediários produzidos por biocatálise,produtos farmacêuticos
o que inclui muitos exemplos historicamente importantes, como a pseudoefedrina, e IFAs mais recentes, como
rosuvastina, atorvastatina, pregabalina, sitagliptina, aliscireno, amoxicilina, cefalexina e paclitaxel, além de
vários à base de esteróides e femininos. Outros medicamentos queanticoncepcionais agentes contraceptivos
atualmente podem conter transformações biocatalisadas ou estão sendo considerados para a mudança genérica
para rotas sintéticas usando a biocatálise são clopidogrel, valsartan, montelucaste e outros.
Assista aí
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Conti et al (2001) descrevem que, com advento de , estão sendo desenvolvidas enzimas maisnovas tecnologias
compatíveis com solventes orgânicos e a altas temperaturas. Com isso, essas enzimas estão tornando-se cada vez
mais , o que certamente promoverá um aumento no uso da biocatálise pela indústria como umadisponíveis
alternativa técnica e economicamente viável para a síntese assimétrica. Os nativoscatalisadores biológicos
atualmente disponíveis, em sua maioria, apresentam quanto à utilização em processos industriais,limitações
sendo este o maior desafio do campo.
Alguns dos medicamentos mais antigos, como antibióticos e esteroides, só poderiam ser acessados ​​em
quantidades clinicamente úteis a um custo razoável e de maneira sustentável usando a . Umbiotecnologia
aumento significativo no número e nas quantidades de enzimas disponíveis para o químico que trabalha na
síntese orgânica tornou a uma opção cada vez mais atraente e viável, impulsionados por avançosbiocatálise 
científicos em genômica, biologia molecular, clonagem e expressão heteróloga e bioinformática. A
sustentabilidade e a adoção de tecnologias mais ecológicas e seguras também são fatores claros que influenciam
a de manufatura hoje e no futuro. Assim, a biocatálise é uma e a análise doseleção das rotas tecnologia verde
ciclo de vida mostra que o uso de tecnologias recombinantes desempenha um papel importante na maximização
do benefício, segundo Wells et al (2012).
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5 Análise de rotas sintéticas de IFAs novos e tradicionais
Os últimos 20 anos testemunharam uma verdadeira revolução na maneira como a química sintética é realizada.
Isso decorre da implementação de várias capacitadoras, permitindo que a síntese moderna sejatecnologias
realizada com uma e equipamentos para melhor realizar uma determinadaampla variedade de ferramentas
transformação. Dessa maneira, os químicos estão mais conscientes de toda a sequência de processamento,
considerando a têmpera, processamento, extração e purificação como parte do projeto holístico da rota
preparativa, de acordo com Baumann e Baxendale (2015).
A produção de , como antibióticos, aminoácidos e enzimas, via produtos biotecnológicos fermentação
precedeu a era da tecnologia do DNA recombinante, que, por sua vez, tem sido fundamental no desenvolvimento
de da indústria farmacêutica. Como mercados ainda usam uma grande variedade debioprocessos robustos
produtos químicos, prevê-se que o uso de enzimas . Melhorias nas propriedadescontinue a se expandir
enzimáticas e expansão da disponibilidade levarão a um deslocamento adicional de produtos químicos nesses
mercados. Além disso, a produção de certos aminoácidos passou de processos químicos para .bioprocessos
Dessa forma, o uso de enzimas na produção de intermediários para produtos químicos e terapêuticos de
proteção de culturas também está , segundo Miller e Nagarajan (2000).aumentando
Várias orientações disponíveis podem servir como precedentes estabelecidos para muitos dos problemas
relacionados à obtenção e processamento de IFAs. As atuais orientações sobre a qualidade dos IFAs são muito
claras em relação à pureza, materiais iniciais e níveis de solventes residuais, metais de catalisadores, reagentes
químicos e tópicos emergentes, como possíveis impurezas genotóxicas, de acordo com Wells et al (2012).
Fique de olho
Segundo Valecio (2019), especialistas são unânimes ao afirmar que para se obter
medicamentos eficazes e seguros é imprescindível o controle da qualidade dos insumos
farmacêuticos ativos. A qualidade do insumo implica diretamente em todo o processo de
produção.
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5.1 Processos contínuos
Segundo Baumann e Baxendale (2015), a implementação do como umaprocessamento de fluxo contínuo
tecnologia capacitadora transformou a maneira como conduzimos a química e expandiu nossas capacidades
sintéticas. Como resultado, muitas novas rotas preparatórias foram projetadas para compostos de drogas
comercialmente relevantes, alcançando uma fabricação e reproduzível. As diversas aplicações damais eficiente
química de fluxo na preparação de IFAs têm demonstrando o valor dessa estratégia em , desdemuitos aspectos
a síntese, análise em linha e purificação até a formulação final e a produção de comprimidos.
A química de fluxo amadureceu de um conceito de síntese para melhorar a síntese química para umainovador 
caixa de ferramentas versátil e amplamente aplicável, permitindo a em várias etapas de váriossíntese eficiente
IFAs. Nesse ponto, resta saber se a síntese e a fabricação contínuas de produtos farmacêuticos serão aplicadas
principalmente a medicamentos de pequeno volume e medicamentos personalizados ou se seus benefícios em
segurança, ampliação e automação tornarão o processamento contínuo um elemento-chave em mais produtos de
maior volume. As sugerem um geral nas aplicações industriais de fabricaçãoestimativas atuais aumento
contínua de produtos farmacêuticos de 5% para 30% nos próximos anos. Várias empresas farmacêuticas, bem
como autoridades reguladoras, defenderam totalmente o uso da . No entanto, ainda háfabricação contínua
problemas a serem resolvidos, a fim de permitir que a comunidade aprecie e explore plenamente o verdadeiro
valor da , conforme Baumann e Baxendale (2015).síntese e manufatura contínuas
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5.2 Produção de IFAs heterocíclicos
De acordo com Baumann e Baxendale (2013), constituem uma importante fonte decompostos heterocíclicos
IFAs utilizada nas sínteses de drogas e medicamentos atuais. Entre os heterocíclicos aromáticos, as epiridinas 
as são mais comuns e são seguidas pelas . O uso de métodos robustos de síntese molecularpirimidinas purinas
e parâmetros de projetos mais avançados inspiraram novas abordagens heterocíclicas com vantagens físico-
químicas distintas. É evidente que de heterocíclicos, tais como piperidinas e piperazinas, eformas reduzidas
suas características benéficas estão começando a dominar . Além disso, essas estruturasestratégias de síntese
podem ser usadas facilmente para introduzir assimetria e exibir informações quirais utilizáveis ​​em moléculas de
drogas para melhorar a potência.
Os , que são difíceis de produzir por síntese química clássica, são de especialcompostos funcionalizados
interesse como alvos biotecnologicamente disponíveis. Como resultado da crise do petróleo na década de 1970,
foram discutidas várias novas estratégias em relação ao uso de matéria-prima renovável para produção de
produtos químicos a granel. Os usados ​​com mais frequência podem ser obtidos de algunspetroquímicos
produtos obtidos por e desidratação anaeróbica, segundo Stottmeister et al (2005).fermentação
Ademais, Stottmeister et al (2005) descrevem a obtenção de substâncias, como ácidos pirúvicos, 2-oxopentéricos
e 2-oxohexáricos produzidos , como promissores novos blocos de construção para a biotecnologicamente
. Os pesquisadores descrevem a formação microbiana dessas substâncias e a dassíntese química otimização 
etapas de fermentação, destacando as em comparação com sínteses químicas, entrevantagens fundamentais
elas, o fato de ser uma tecnologia renovável.
Transformações envolvendo heterociclos mostram de reações de condensação entrealta dependência
compostos carbonílicos e blocos de construção contendo nitrogênio como a principal rota de síntese. Devido à
necessidade de empregar para gerar novos heterociclos, devemos antecipar que síntese em várias etapas
 serão necessários. Sem dúvida, a pressão atualmente imposta às empresas farmacêuticasavanços adicionais
para fornecer mais rapidamente e a impulsionará a inovação e a descobertanovas espécies um custo menor
para possibilitar muitos . Nesse sentido, os métodos biotecnológicos destacam-se. Alémdisso,métodos novos 
com a comercialização de vários reatores de fluxo modulares, pode-se esperar um nasaumento adicional
aplicações baseadas em fluxo. Essa tendência também pode ser apoiada pela domudança de mentalidade
praticante, tornando-se mais acostumado e confiante na construção e operação de diferentes reatores de fluxo,
ao invés de depender de equipamentos de laboratório tradicionais baseados em lote, de acordo com Baumann e
Baxendale (2013).
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é isso Aí!
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
• conhecer a definição e objeto de estudo da biotecnologia, aspectos históricos, importância e processos 
biotecnológicos;
• verificar o panorama do mercado biotecnológico a nível global e nacional, com ênfase nos principais 
segmentos e perspectivas futuras;
• descobrir a importância da biotecnologia aplicada à síntese de IFAs, englobando técnicas importantes 
como a biocatálise e DNA recombinante;
• aprender sobre metodologias e materiais usados para a produção de IFAs, incluindo tecnologias 
clássicas e novas tecnologias para produção de produtos proteicos;
• discutir diferentes procedimentos e rotas sintéticas para obter IFAs novos e tradicionais, em especial, 
processos de fluxo contínuo e IFAs heterocíclicos.
Referências
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flow chemistry. , Frankfurt, v. 11, n. 1, p. 1194-1219, 2015.Beilstein journal of organic chemistry
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	Olá!
	1 Fundamentos da biotecnologia
	Assista aí
	1.1 Aspectos históricos
	1.2 Processos biotecnológicos e enzimáticos
	2 Panorama do mercado biotecnológico
	2.1 Panorama global
	2.2 Panorama brasileiro
	3 Biotecnologia aplicada à síntese de IFAs
	3.1 Tecnologia do DNA recombinante
	3.2 Obtenção de aminoácidos
	Assista aí
	4 Métodos biotecnológicos aplicados à síntese de novos IFAs
	4.1 Produção de insumos proteicos e aminoácidos
	4.2 Biocatálise
	Assista aí
	5 Análise de rotas sintéticas de IFAs novos e tradicionais
	5.1 Processos contínuos
	5.2 Produção de IFAs heterocíclicos
	é isso Aí!
	Referências