Enzimas_redox_02
Páginas: 14 (3261 palabras)
Publicado: 1 de octubre de 2015
ENZIMAS REDOX
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
APLICACIONES INDUSTRIALES
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
EJEMPLOS INDUSTRIALES
1))
Reducción
Reducc
ón de C=O
O
2))
Hidroxilación
aromáticos
3)
Oxidación de alcoholes
4)
Oxidación de alcanos
5)
Epoxidación de alquenos
de
OXIDACIONES
anillosProf. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
1.1.-REDUCCIÓN DE ENLACES C=O
O
E
(S)
S
S
OH
(S)
((S))
S
S
O O
6 M th l 7 7 di
6-Methyl-7,7-dioxo-
O O
6 M th l 7 7 di
6-Methyl-7,7-dioxo-
6,7-dihydro-5H-7Δ6-
4,5,6,7-tetrahydro-7Δ6-
thieno[2,3-
thieno[2,3-b]thiopyran-4-
b]thiopyran-4-one
]thiopyran 4 one
ol
CATALIZADOR: ALCOHOL DESHIDROGENASA
Prof. A.R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
O
OH
E
(S)
(S)
(S)
S
S
O O
6-Methyl-7,7-dioxo-
S
S
O O
6-Methyl-7,7-dioxo-
6,7-dihydro-5H-7Δ6-
4,5,6,7-tetrahydro-7Δ6-
thieno[2 3
thieno[2,3-
thieno[2 3 b]thiopyran-4thieno[2,3]thiopyran 4
b]thiopyran-4-one
ol
+)
9Enzima: alcohol deshidrogenasa
g
(NADH/NAD
(
Neurospora crasa
9Microorganismo:
9Condiciones dereacción:
¾T = 33º
33 C
¾Medio: acuoso, pH = 3.8-4.3
¾Estado del biocatalizador: células enteras suspendidas
¾Rendimiento > 85%
¾ee > 98%
¾Pureza química > 99%
¾Reactor tipo fed-batch
¾Puesto en funcionamiento en 1994
C
Compañía:
ñí Zeneca
Z
Life
Lif S
Science
i
M
Molecules
l
l
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
9Utilidad
HN
OH
O
S
O
S
O
S
S
OInhibidor anhidrasa carbónica
Uso tópico contra el glaucoma
(incremento presión intraocular)
O
S NH2
O
Trusopt
9Síntesis química: problema
O
O
OH O
OTs O
ClTs, Py
LiS
OM
OMe
OM
OMe
MeO
S
HCl Conc
HCONH2
S
HO
S
S
TFAA
tolueno
O
HN
OH
O
S
O
H2SO4
O
S
OH
OH
MeCN
S
S
S
O
H
H 2O 2
NaWO4
O
LiAlH4
H2SO4, 0ºC
S
S
S
S
S
S
HSO3Cl
SOCl2
O
O
O
S
HN
HN
HN
O
S
OO
S
Cl
NH3
THF
O
S
O
S
O
O
S
NH2
BH3·DMS
THF
O
S
O
S
T
Trusopt
t
O
O
S
NH2
Proceso no
cuantitativo
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
Despolimerización de
plásticos naturales obtenidos
partir de microorganismos
g
ap
9Síntesis quimioenzimática
O
O
S
O
S
1) ClTs, Py
n
MeO
OMe 2)
(R)
LiS
HN
O
O
H+, MeOH OH O
S
S
1) 6 M HCl2) TFAA
3) H2O2, NaWO4
OH
O
O
S
NH2
S
O
N
Neurospora
sp
crassa
ss
O
S
O
pH = 4
S
O
S
O
S
Trusopt
si pH > 5
Control de pH es vital
O
O
S
O
O
S
HO2S
S
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
1.2.-REDUCCIÓN DE ENLACES C=O
O
O
E
O
O
O
(S)
OH
CATALIZADOR: ALCOHOL DESHIDROGENASA
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones,Facultad de Farmacia, UCM
O
E
O
O
O
O
(S)
OH
9Enzima: alcohol deshidrogenasa (NADH/NAD+)
9Microorganismo:
Zygosaccaromyces rouxii
9Condiciones
C di i
sd
de reacción:
ió :
¾T = 33-35º C
¾Medio: acuoso, pH = 7.0
¾Estado del biocatalizador: células enteras suspendidas
¾Conc. Sustrato: 2g L-1 ( < 11 mM)
¾Rendimiento > 85%
¾ee > 99.9%
¾Pureza química 95%
¾Reactor tipo batch de 300 L
¾Rendimientoespacio-temporal 75 g L-1 d-1
Compañía:
p
Eli Lilly
y and co,, USA
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
9El límite de toxicidad para el sustrato es de 6 g L-1. Para evitar
alteración del biocatalizador, es el SUSTRATO EL QUE SE
INMOVILIZA sobre una resina XAD-7,
XAD 7 a una conc.
conc de 80 g L-11,
de manera que la conc. efectiva de sustrato se mantengasiempre
a 4 g L-1.
9Esta resina no es tóxica, y comparada con un disolvente
orgánico de semejante polaridad (log P < 2) no produce
d s t
desnaturalización.
li
ió
9La resina puede reutilizarse 3 veces sin pérdidas de actividad.
9Reactor: un tipo especial de batch
9Desorción del educto limitada por la conc. en equilibrio de
aprox.
p
2 g L-1.
9Para separar las células del producto adsorbido en la...
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APLICACIONES INDUSTRIALES
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
EJEMPLOS INDUSTRIALES
1))
Reducción
Reducc
ón de C=O
O
2))
Hidroxilación
aromáticos
3)
Oxidación de alcoholes
4)
Oxidación de alcanos
5)
Epoxidación de alquenos
de
OXIDACIONES
anillosProf. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
1.1.-REDUCCIÓN DE ENLACES C=O
O
E
(S)
S
S
OH
(S)
((S))
S
S
O O
6 M th l 7 7 di
6-Methyl-7,7-dioxo-
O O
6 M th l 7 7 di
6-Methyl-7,7-dioxo-
6,7-dihydro-5H-7Δ6-
4,5,6,7-tetrahydro-7Δ6-
thieno[2,3-
thieno[2,3-b]thiopyran-4-
b]thiopyran-4-one
]thiopyran 4 one
ol
CATALIZADOR: ALCOHOL DESHIDROGENASA
Prof. A.R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
O
OH
E
(S)
(S)
(S)
S
S
O O
6-Methyl-7,7-dioxo-
S
S
O O
6-Methyl-7,7-dioxo-
6,7-dihydro-5H-7Δ6-
4,5,6,7-tetrahydro-7Δ6-
thieno[2 3
thieno[2,3-
thieno[2 3 b]thiopyran-4thieno[2,3]thiopyran 4
b]thiopyran-4-one
ol
+)
9Enzima: alcohol deshidrogenasa
g
(NADH/NAD
(
Neurospora crasa
9Microorganismo:
9Condiciones dereacción:
¾T = 33º
33 C
¾Medio: acuoso, pH = 3.8-4.3
¾Estado del biocatalizador: células enteras suspendidas
¾Rendimiento > 85%
¾ee > 98%
¾Pureza química > 99%
¾Reactor tipo fed-batch
¾Puesto en funcionamiento en 1994
C
Compañía:
ñí Zeneca
Z
Life
Lif S
Science
i
M
Molecules
l
l
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
9Utilidad
HN
OH
O
S
O
S
O
S
S
OInhibidor anhidrasa carbónica
Uso tópico contra el glaucoma
(incremento presión intraocular)
O
S NH2
O
Trusopt
9Síntesis química: problema
O
O
OH O
OTs O
ClTs, Py
LiS
OM
OMe
OM
OMe
MeO
S
HCl Conc
HCONH2
S
HO
S
S
TFAA
tolueno
O
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O
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O
H2SO4
O
S
OH
OH
MeCN
S
S
S
O
H
H 2O 2
NaWO4
O
LiAlH4
H2SO4, 0ºC
S
S
S
S
S
S
HSO3Cl
SOCl2
O
O
O
S
HN
HN
HN
O
S
OO
S
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NH3
THF
O
S
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S
O
O
S
NH2
BH3·DMS
THF
O
S
O
S
T
Trusopt
t
O
O
S
NH2
Proceso no
cuantitativo
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
Despolimerización de
plásticos naturales obtenidos
partir de microorganismos
g
ap
9Síntesis quimioenzimática
O
O
S
O
S
1) ClTs, Py
n
MeO
OMe 2)
(R)
LiS
HN
O
O
H+, MeOH OH O
S
S
1) 6 M HCl2) TFAA
3) H2O2, NaWO4
OH
O
O
S
NH2
S
O
N
Neurospora
sp
crassa
ss
O
S
O
pH = 4
S
O
S
O
S
Trusopt
si pH > 5
Control de pH es vital
O
O
S
O
O
S
HO2S
S
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
1.2.-REDUCCIÓN DE ENLACES C=O
O
O
E
O
O
O
(S)
OH
CATALIZADOR: ALCOHOL DESHIDROGENASA
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones,Facultad de Farmacia, UCM
O
E
O
O
O
O
(S)
OH
9Enzima: alcohol deshidrogenasa (NADH/NAD+)
9Microorganismo:
Zygosaccaromyces rouxii
9Condiciones
C di i
sd
de reacción:
ió :
¾T = 33-35º C
¾Medio: acuoso, pH = 7.0
¾Estado del biocatalizador: células enteras suspendidas
¾Conc. Sustrato: 2g L-1 ( < 11 mM)
¾Rendimiento > 85%
¾ee > 99.9%
¾Pureza química 95%
¾Reactor tipo batch de 300 L
¾Rendimientoespacio-temporal 75 g L-1 d-1
Compañía:
p
Eli Lilly
y and co,, USA
Prof. A. R. Alcántara, Grupo de Biotransformaciones, Facultad de Farmacia, UCM
9El límite de toxicidad para el sustrato es de 6 g L-1. Para evitar
alteración del biocatalizador, es el SUSTRATO EL QUE SE
INMOVILIZA sobre una resina XAD-7,
XAD 7 a una conc.
conc de 80 g L-11,
de manera que la conc. efectiva de sustrato se mantengasiempre
a 4 g L-1.
9Esta resina no es tóxica, y comparada con un disolvente
orgánico de semejante polaridad (log P < 2) no produce
d s t
desnaturalización.
li
ió
9La resina puede reutilizarse 3 veces sin pérdidas de actividad.
9Reactor: un tipo especial de batch
9Desorción del educto limitada por la conc. en equilibrio de
aprox.
p
2 g L-1.
9Para separar las células del producto adsorbido en la...
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