Linha de pesquisa do Departamento de Processos Biotecnológicos da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp vem desenvolvendo com sucesso, há mais de dez anos, sistemas de cromatografia contínua para separação de componentes de fármacos e medicamentos. A separação é importante para evitar a ação indesejada ou maléfica de determinadas substâncias que os acompanham. As investigações são coordenadas pelo professor César Costapinto Santana.

Trabalho é feito em escala laboratorial

Para a realização do trabalho, foi montada no Laboratório de Biosseparações uma unidade de cromatografia contínua do tipo Leito Móvel Simulado (LMS), destinada à separação de misturas racêmicas, assim chamadas aquelas constituídas por dois enantiômeros.

A obtenção de enantiômeros puros corresponde atualmente a 85% dos fármacos em desenvolvimento, cujo mercado atinge cerca de U$ 100 bilhões por ano. Entre os produtos que merecem destaque nesse trabalho, encontram-se substâncias utilizadas como anestésicos, antibióticos, hormônios, antivirais e outras utilizadas no tratamento do sistema nervoso central, do câncer e de doenças cardiovasculares e respiratórias.

O sistema LMS em funcionamento possui capacidade de separação da ordem de um a dez gramas por dia a partir de misturas racêmicas de diversas concentrações.

Santana explica que o trabalho é feito em escala laboratorial mas, a partir dos dados obtidos, é realizada a modelagem para ampliar a aplicabilidade do sistema para as escalas piloto e industrial, utilizando ferramentais matemáticas cada vez mais confiáveis.

O docente enfatiza que um programa de computador controla válvulas e bombas com vistas a uma operação contínua. Um sistema de análise permite ainda comparar as composições das correntes de entrada e saída.

A linha de pesquisa desenvolvida pelo professor Santana teve início em 1995, com a apresentação de um projeto à Finep que tinha como objetivo a montagem de um sistema experimental usando um conceito de separação ainda novo, surgido nos anos 90, que utilizava varias colunas. “Pretendíamos montar aqui mesmo uma unidade de cromatografia com utilização de LMS, e não importá-la”, enfatiza.

“Trata-se de um sistema de várias colunas – oito, em nosso caso –, que permitem um processo contínuo, em que a alimentação e a retirada dos produtos se dá de forma ininterrupta, diferentemente do processo em batelada em que quantidades determinadas são processadas isoladamente. Os processos contínuos são em geral mais apropriados à ampliação de escala”, acrescenta o docente.

Ele diz que à época ocorreu-lhe a idéia da separação de fármacos por processos cromatográficos em uma escala preparativa e não apenas analítica, com vistas a quantidades maiores de produtos, de forma a atender demandas de laboratórios. Montada a estrutura básica, o equipamento foi sendo ampliado e melhorado com recursos principalmente da Fapesp e do CNPq, o que permitiu, a partir de 1999, a separação de enantiômeros de misturas racêmicas diversas.

Santana cita, por exemplo, o caso da cetamina, usada como anestésico, em que um dos enantiômeros efetivamente funciona como tal e o outro é alucinógeno e que, por isso, precisa ser separado.

O pesquisador considera que uma das vantagens do processo que utiliza é a obtenção isolada de dois enantiômeros, o que permite testá-los separadamente. Ele entende que os resultados obtidos na separação são “muito bons” e que agora o desafio é fazê-la em escala maior: “Em vista disso, estamos propondo um projeto temático para a Fapesp para uma ampliação de escala, construindo equipamentos maiores. A nossa unidade que atinge de um a dez gramas/dia pode chegar a 100 gramas/dia, o que já seria uma escala piloto e que, dependendo do fármaco, pode ser considerada uma escala semi-industrial”.

O professor César Costapinto Santana lembra que o trabalho é realizado em colaboração com o professor Carlos Roque Duarte Correia, do Departamento de Química Orgânica do Instituto de Química (IQ) da Unicamp, que desenvolve processos de obtenção de novas substâncias e de novas rotas para produtos já conhecidos. A professora Quezia Cass, da Universidade Federal de São Carlos, colabora na produção das fases estacionárias quirais utilizadas na separação cromatográfica.

O pesquisador considera que um dos principais objetivos da linha de pesquisa é a formação de recursos humanos: “Nesses últimos dez anos, temos formado mestres e doutores nessa área, que nos levaram à conclusão de quatro dissertações de mestrado, quatro teses de doutorado e dois pós-doutorados, e à utilização de um significativo contingente de alunos de iniciação cientifica nos projetos desenvolvidos”.

O professor Santana, que veio para a Unicamp em 1975 para a montagem do Departamento de Química da então Faculdade de Engenharia de Campinas, avisinha-se de sua 60º orientação – foi responsável, nesses 32 anos, por 59 pesquisas de mestrado e doutorado.