P R O G R A M A ... – 4º Curso, 2º Cuatrimestre - PLAN 2.000 OPTATIVA

PROGRAMA
DE
BIOTRANSFORMACIONES
3 Créditos Teóricos
1,5 Créditos Prácticos (prácticas y seminarios)
OPTATIVA – 4º Curso, 2º Cuatrimestre - PLAN 2.000
CURSO ACADÉMICO 2007 / 2008
OBJETIVOS GENERALES
La asignatura propuesta pretende dar una formación básica desde un punto de vista eminentemente
industrial sobre los métodos necesarios para la preparación de los biocatalizadores y su empleo en la
preparación de fármacos y de productos de alto valor añadido. Asimismo, se estudiarán procesos
industriales de interés en tecnología de alimentos y en procesos de descontaminación. Se abordan
aspectos generales de la síntesis de productos bioterapéuticos: hormonas y vacunas, y a la aplicación de
las biotransformaciones a la industria alimentaria y a los procesos de descontaminación.
CRITERIOS DE VALORACIÓN
La evaluación del grado de formación adquirido por el alumno se realizará mediante la realización y
exposición de un trabajo bibliográfico relacionado con el curso y caso de no ser superado por un examen
final, así como por cualquier otra prueba que los profesores estimen oportuno llevar a cabo.
Se evaluarán los créditos prácticos experimentales a través del aprovechamiento del alumno, la
calificación de la guía de prácticas y el examen de carácter teórico y/o práctico. Aprobar estos créditos es
necesario para poder aprobar la asignatura.
La evaluación de los créditos prácticos de seminarios se hará conjuntamente con la evaluación de los
créditos teóricos.
La asistencia a las clases teóricas y prácticas es obligatoria.
PROGRAMA
TEMA 1.-
Enzimas en Síntesis Orgánica. Ventajas de los biocatalizadores frente a los catalizadores
convencionales. Diseño del biocatalizador. Biocatalizadores inmovilizados.
TEMA 2.- Inmovilización de enzimas. Tipos de metodologías de inmovilización. Tipos de soportes.
Caracterización de los biocatalizadores. Ventajas e inconvenientes de cada método de
inmovilización de enzimas. Ejemplos prácticos.
TEMA 3.- Inmovilización de células. Ventajas e inconvenientes de cada método según el tipo de proceso
y la naturaleza de la célula por inmovilizar. Ejemplos prácticos.
TEMA 4.- Metodologías empleadas en el campo de las Biotransformaciones. Sistemas monofásicos.
Sistemas bifásicos. Micelas reversas. Reacciones en medios orgánicos débilmente hidratados.
TEMA 5.- Reacciones catalizadas por hidrolasas. Empleo de lipasas en Biotransformaciones. Síntesis de
péptidos con proteasas inmovilizadas. Empleo de Penicilin-G-acilasa en el campo de los
antibióticos β-lactámicos. Síntesis de nuevos antibióticos β-lactámicos.
TEMA 6.- Reacciones catalizadas por óxido-reductasas. Modificación de esteroides. Síntesis de L-DOPA.
Reducciones estereoespecíficas de enlaces C=O y C=C. Reacciones de oxidación. Reacciones
de creación de enlaces C-C.
TEMA 7.- Biotransformaciones conducentes a la preparación de fármacos enantioméricamente puros.
Metodologías a emplear. Ejemplos: síntesis de corticoides, síntesis de antiinflamatorios no
esteroídicos.
TEMA 8.- Aplicación de las biotransformaciones a la preparación de productos bioterapéuticos.
Comparación de los distintos procesos industriales de preparación de insulina y de la hormona
de crecimiento.
TEMA 9.- Aplicación de las biotransformaciones a la industria alimentaria. Aplicaciones a la industria
láctea, panadera y de aceites. Preparación de aditivos alimentarios. Aplicación a la industria
cervecera y de zumos. Procesos industriales. Modificación de grasas naturales.
TEMA 10.- Tipos de biorreactores. Reactores con enzimas o células inmovilizadas. Reactores con enzimas
microencapsuladas.
TEMA 11.- Revisión de los principales procesos industriales en que se utilizan células inmovilizadas en el
tratamiento de efluentes urbanos.
BIBLIOGRAFÍA
1. Industrial Biotransformations. Liese, A.; Seelbach, K.; Wandrey, C. Wiley VCH, 2ª ed,
2006.
2. Bioreactor immobilized enzymes & Cells. Fundamentals and applications. M. MooYoung. Elsesier Applied Science NY, 1999.
3. Stability and stabilization of Biocatalysts. Ballesteros, A.; Plou, F.U.; Iborra, J.L. y
Halling, P. Progress in Biotechnology, Vol 15, Elsevier, NY, 1998.
4. Applied Biocatalysis. Cabral, J.M S; Best, D.; Baross, L.; Tramper, J. Harwood
Academic Pub. Switrerland, 2000.
5. Faber, K. Biotransformations in Organic Chemistry, 5ª ed, Ed. Springer, 2005.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
Las prácticas consistirán en la inmovilización de enzimas sobre soportes empleando
diferentes metodologías. Se comprobará su actividad y se determinará el grado de
inmovilización.
Los alumnos elaborarán el protocolo de prácticas a partir de los resultados obtenidos,
incluyendo fundamentos teóricos y descripción de técnicas experimentales empleadas.