Novo material reduz custo de purificação de substâncias para a indústria

Micropartícula magnética de sílica porosa, que tem afinidade com diferentes moléculas, foi desenvolvida por empresa apoiada pelo PIPE-Fapesp (foto: Kopp Technologies)

O esforço para contornar um obstáculo tecnológico identificado durante a tese de doutorado em biotecnologia de Willian Kopp resultou no desenvolvimento de um novo material para uso em pesquisa e em indústrias – uma micropartícula magnética de sílica porosa – e deu origem à empresa Kopp Technologies.

Tudo começou em 2010, quando o pesquisador fazia seu doutorado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) com bolsa da Fapesp. Ele buscava imobilizar enzimas para aplicações industriais utilizando adsorventes magnéticos – materiais porosos com propriedades magnéticas capazes de promover a fixação de moléculas a partir de um fluido, separando-as, assim, de contaminantes indesejados ou permitindo a recuperação seletiva e reúso de catalisadores, como as enzimas. Mas os materiais magnéticos disponíveis no mercado não atendiam às necessidades da pesquisa.

“Apresentavam baixa resposta magnética, não tinham estabilidade química e, sobretudo, eram extremamente caros. Pensando em processo industrial eram inviáveis”, disse Kopp.

Ele então mudou o tema do doutorado e direcionou seu trabalho para o desenvolvimento de um adsorvente que preenchesse essa lacuna no mercado de biotecnologia. Antes mesmo de defender sua tese, em 2013, o pesquisador depositou o pedido de patente de um novo produto.

O passo seguinte foi associar-se a um administrador experiente, Maicon Vilabruna, para montar o modelo de negócios da Kopp Technologies. "O Maicon, além de sócio, tem mais de uma década de experiência em uma grande multinacional e trouxe toda essa bagagem adquirida para a Kopp. Eliminamos um dos grandes problemas que as startups enfrentam hoje que é a falta de alguém do mercado na estrutura societária, o que contribui também no processo de tomada de decisão. Em 2015 já tínhamos a empresa constituída e a patente da tecnologia licenciada para a empresa", disse o pesquisador.

No ano seguinte, em 2016, a empresa teve aprovado no Programa Fapesp Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) projeto de desenvolvimento de uma série de processos para inserção de diferentes grupos químicos na superfície das micropartículas magnéticas de sílica para permitir sua aplicação em diferentes processos de purificação industrial.

“Estamos utilizando grupos químicos que têm afinidade com diferentes moléculas. Eles permitem a adesão dessas moléculas de forma seletiva, permitindo, assim, a purificação do produto. Ao final do projeto teremos um extenso portfólio de produtos que possibilitará a aplicação de nossa tecnologia em praticamente qualquer processo industrial de purificação de moléculas de interesse”, disse Kopp.

O projeto entrou diretamente na Fase 2 do PIPE – de pesquisa para desenvolvimento do produto em escala piloto – e já teve a aprovação do relatório do primeiro ano de trabalho.

Os sócios da empresa haviam previsto o desenvolvimento de 16 produtos até agosto de 2018. Em agosto de 2017 já estavam com 27 produtos desenvolvidos e testados e, na segunda quinzena de novembro, lançaram 10 desses produtos para uso em laboratório. “No próximo ano esperamos estar vendendo também para empresas, com perspectivas de exportação para países da América Latina nos próximos dois anos”, disse Kopp.

Existem diferenças significativas entre os processos de purificação de substâncias realizados em uma empresa e no laboratório de uma universidade. Na pesquisa acadêmica, é comum o uso de materiais magnéticos para aplicação em testes bioquímicos. Essa tecnologia, porém, é inviável para a indústria, sobretudo por uma questão de preço. “O grama do material magnético custa, em média, US$ 400, não dá para usar em escala industrial”, informa o pesquisador.

Para separar uma molécula-alvo de moléculas contaminantes – tarefa essencial na produção de vacinas, fármacos, cosméticos etc. –, a indústria recorre à filtração ou centrifugação. Assim obtém uma solução livre de sólidos em suspensão, que é, então, levada a um processo de purificação com materiais não magnéticos, como sílica porosa e outras resinas cromatográficas.

Esse processo ainda é bem oneroso. Como a indústria brasileira depende de tecnologia e de insumos importados, muitas vezes a purificação é a etapa mais cara do desenvolvimento de um novo composto químico ou bioquímico, representando cerca de 40% do custo de produção.

“Com o uso das micropartículas magnéticas, a indústria pode pular a etapa da centrifugação ou filtração, já que as moléculas de interesse vão aderir de forma seletiva ao material graças à afinidade pelos grupos químicos inseridos na superfície. Em seguida, o material contendo o produto pode ser fácil e rapidamente separado por meio da aplicação de um campo magnético externo. Ganha-se no custo direto e no tempo de produção, o que também gera economia”, disse Kopp.

Segundo o pesquisador, as micropartículas magnéticas de sílica que a Kopp Technologies pretende colocar no mercado terão um custo ainda menor do que os insumos não magnéticos importados, como as resinas cromatográficas.  

Agência Fapesp