Kiral amino alkoller çok yönlü kullanım için iskele organik sentezinde moleküllerdir. L-lizin başlayarak, biz sentez amino alkoller-diastereoselective C-H oksidasyon karboksilik asit yan tarafından karşılık gelen hidroksil amino asitin bölünme ardından dioxygenase tarafından katalize birleştiren bir enzimatik cascade tepki bir dekarboksilaz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Enzimatik Cascade reaksiyonlardan L-lizin Amino kiral alkoller sentezi için
Bu makalede
Özet
Özet
Amino alkoller geniş bir uygulama yelpazesi ile çok yönlü bileşiklerdir. Örneğin, Organik sentez kiral iskele olarak kullanılmıştır. Onların sentez geleneksel organik kimya tarafından genellikle sıkıcı Multi-step sentez işlemlerle stereochemical sonucu zor kontrol gerektirir. Enzimatik synthetize amino alkoller hazır L-lizin 48 h dan başlayan bir iletişim kuralına tanıtacağız. Bu iletişim kuralı tarafından geleneksel Organik sentez yapmak çok zor olan iki kimyasal reaksiyonlar birleştirir. İlk adım, regio - ve diastereoselective oksidasyon lizin unactivated bir C-H bağı içinde yan zincir dioxygenase tarafından katalizlenir; regiodivergent dioxygenase tarafından katalize ikinci bir regio - ve diastereoselective oksidasyon 1,2-diols oluşumuna yol açabilir. Son adımda, karboksilik grubu Alfa amino asitin piridoksal-fosfat (PIP) dekarboksilaz (DC) tarafından i ciddi. Decarboxylative bu adımı yalnızca stereogenic hidroksi yerine merkezi bir beta/gama pozisyonda istinat amino asit, Alfa karbon etkiler. Elde edilen amino alkoller bu nedenle optik zenginleştirilmiş. Protokol dört amino alkoller semipreparative ölçekli sentezi başarıyla uygulandı. Tepkileri izleme yüksek performanslı sıvı Kromatografi (HPLC) tarafından derivatization sonra 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene tarafından yapılmıştır. Basit arıtma katı fazlı ayıklama (SPE) tarafından tanınan mükemmel verimleri ile amino alkoller (%93 > % 95).
Giriş
Yararları biocatalysis tarafından sunulan rağmen sentetik yolları veya toplam biocatalytic yolları biocatalytic adımları Tümleştirme çoğunlukla enzimatik Kinetik çözünürlükleri için sınırlı kalır. Bu yolları asimetrik kemoterapi enzimatik sentez bir ilk adım olarak yaygın olarak kullanılmış olan ama biocatalysis fonksiyonel grup interconversions yüksek stereoselectivity1,2,3 ile çok daha fazla olanak sunuyor . Biocatalytic reaksiyonlar benzer koşullarda yapılmaktadır Ayrıca, bu nedenle cascade reaksiyonlar bir one-pot moda4,
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. enzim hazırlık
- Hızlı ve proteinler yukarıda açıklanan26arındırmak.
Not: Aşağıdaki son konsantrasyonları ile rekombinant proteinler elde edilmiştir: αKAO Catenulispora acidiphila, UniProtKB kimliği üzerinden: C7QJ42 (KDO1), 1,35 mg/mL; C. pinensis, UniProtKB kimliği üzerinden αKAO: C7PLM6 (KDO2), 2.29 mg/mL; PIP-DCs dan S. rumirantium, UniProtKB kimliği: O50657 (LDCSrum), hücre ücretsiz ayıklamak toplam enzim, 12.44 mg/mL; PIP-DC C. pinensis, UniProtKB ID: C7PLM7 (DCCpin), 2.62 mg/mL.
2. çözümler hazırlanması
Not:....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Biz daha önce diastereoselective enzimatik prokollajen demir (II) dioxygenases tarafından katalize tarafından sentez, mono - ve di-hidroksi-L-lysines bildirdin / αKAO ailesi (şekil 1)16. PIP DC tarafından katalize bir decarboxylation adım ardından bir αKAO tarafından katalize bir ya da iki prokollajen adımları birleştiren burada anlatılan tüm cascades protokolü en iyi duruma getirmek için reaksiyon koşulları hem de gereksinimlerini kar.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Kiral amino alkoller ve türevleri uygulamalardan kiral benzerleri ilaç tedavisi için Organik sentez için geniş bir aralığı vardır. Amino alkoller tarafından geleneksel Organik sentez üretmek için multistep sentez çoktur, ama her zaman sıkıcı koruma/deprotection adımları ile birlikte stereokimya16hassas bir denetim nedeniyle etkili olmayabilir. Koruma/deprotection adımlarla dağıtır ve genellikle stereoselective son derece biocatalytic bir yaklaşım iyi bir alternatif temsil eder.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
Yazarlar Véronique de Berardinis verimli tartışma ve Alain Perret, Christine Pellé ve Peggy Sirvain teknik destek için teşekkür ederiz.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| HEPES | Sigma Aldrich | H3375 | |
| L-lizin hidroklorür | Sigma Aldrich | L5626 | |
| (5 S< / em >) -hidroksi-L-lizin | Sigma Aldrich | GPS NONH | Dış kaynak |
| ve alfa;-ketoglutarik asit | Sigma Aldrich | 75892 | |
| Sodyum askorbat | Sigma Aldrich | A7631 | |
| Amonyum Demir (II) sülfat hekzahidrat | Acros | 201370250 | |
| Piridoksal fosfat (PLP) | Sigma Aldrich | 82870 | |
| 3,4-dimerkaptobütan-1,2-diol (DTT) | Sigma Aldrich | D0632 | |
| 1-floro-2,4-dinitrobenzen (DNFB) | Sigma Aldrich | D1529 | |
| Etanol | VWR | 20825.290 | |
| Sodyum hidrojen karbonat | Sigma Aldrich | 71631 | |
| HCl %37 | Sigma Aldrich | 435570 | |
| HCl 0.1M | Fluka | 35335 | |
| VWR | 83640.320 | Asetonitril HiPerSolv CHROMANORM | |
| 2,2,2-trifloroasetik asit | VWR | 153112E | |
| Amonyak %28VWR | 21182.294 | ||
| LC-MS | VWR | 83638.32 | |
| Formik asit | Acros | 270480010 | |
| Fosforik asit %85 | Acros | 201145000 | |
| Döteryum oksit | Acros | 320,710,075 | |
| NaOH | Sigma Aldrich | S5881 | |
| C18 HPLC sütunu | Phenomenex | 00F-4601-Y0 | |
| Accela UHPLC Sistemi | ThermoFisher Scientific | ||
| Accela PDA dedektörü | ThermoFisher Scientific | ||
| 4mm şırınga filtreleri - 0,22&mikro; m - PVDF | Merck | SLGVR04NL | |
| ml dereceli tek kullanımlık tüberkülin şırıngası, Luer ucu | VWR | HSWA5010.200V0 | |
| Katyon değişim reçinesi 100-200 & nbsp; ağ | Sigma Aldrich | 217506 | |
| Karışık modlu katyon değişimli katı faz ekstraksiyon kartuşu 6 mL | Sular | 186000776 | |
| Ekstraksiyon manifoldu | Sular | WAT200609 | |
| Döner buharlaştırıcı | Bü chi | 531-0103 | |
| Liyofilizatör alfa 1-2 LDplus | Mesih | L083302 | |
| Mikropipet 20 & mikro; L | Eppendorf | 3121000031 | |
| Mikropipet 100 & mikro; L | Eppendorf | 3121000074 | |
| Mikropipet 500 & mikro; L | Eppendorf | 3121000112 | |
| Mikropipet 1000 & mikro; L | Eppendorf | 3121000120 | |
| 300 MHz spektrometre | Bruker | ||
| 2 mL mikrotüp | CLEARLine | CL20.002.0500 | |
| 50 mL konik tabanlı santrifüj tüpü | Fischer Scientific | 05-539-8 | |
| 25 mL yuvarlak tabanlı şişe 14/23 | Fischer Scientific | 10353331 | |
| 100 mL yuvarlak tabanlı şişe 29/32 | Fischer Scientific | 11786183 | |
| 250 mL yuvarlak tabanlı şişe 29/32 | Fischer Scientific | 11786183 | |
| 250 mL erlenmeyer şişesi | Fischerbrand | 15496143 |
Kaynaklar
- Nestl, B. M., Hammer, S. C., Nebel, B. A., Hauer, B. New Generation of Biocatalysts for Organic Synthesis. Ang. Chem. Int. Ed. 53 (12), 3070-3095 (2014).
- Reetz, M. T. Biocatalysis in Organic Chemistry and Biotechnology: Past, Present, and Future. J. Am. Chem. Soc....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
