Рацематы биохимические

Оптически активные соединения играют исключительно важную роль во многих биохимических процессах, их исследование имеет принципиальное значение для теоретической органической химии и фармации, а контроль оптической чистоты производимых лекарственных средств в настоящее время законодательно введен во всех промышленно развитых странах. В свете этого не удивителен все возрастающий интерес исследователей к соверщенствованию старых и разработке новых методов разделения рацематов и контроля оптической чистоты получаемых продуктов. Однако вплоть до последнего времени методы разделения оптических изомеров мало отличались от предложенных Пастером еще в конце прошлого века, и лишь развитие хроматографии, особенно высокоэффективной жидкостной хроматографии, открыло новую страницу в этой области химической науки. Разработка хроматографических методов разделения энантиомеров позволила не только получать хиральные соединения со стопроцентной степенью оптической чистоты, но и, что особенно важно, перейти от эмпирического поиска разделяющих систем к созданию систем, позволяющих осуществлять разделение целых классов соединений на вполне рациональной основе с предсказуемым успехом. [c.5]

Биохимический метод основан на том, что в биохимических процессах пространственные факторы обычно играют решающую роль, и микроорганизмы утилизируют лишь один из антиподов, образующих рацемат. Недостатком этого метода является то, что соответствующий антипод безвозвратно теряется. Впервые этот метод также применил Пастер, показавший, что плесневые грибы при действии на рацемат винной кислоты (виноградная кислота) разрушают й-форму, а Ь-форма накапливается и может быть выделена в чистом виде. В дальнейшем для расщепления рацематов особенно часто использовали способность ферментов расщеплять производные только тех пространственных изомеров, которые встречаются в природе. Последний метод позволяет избежать потери одного из антиподов. [c.445]

Метод биохимического воздействия основан на том, что некоторые микроорганизмы способны с различной скоростью разрушать оба компонента рацемата, благодаря чему п удается отделить модификацию, более устойчивую по отношению к данному микроорганизму. [c.145]

К этим трем классическим методам в настоящее время надо добавить адсорбционные методы (в частности, хроматогра( )ический). Заслуживают также внимания пока немногочисленные, но крайне интересные и с теоретической и с практической точек зрения случаи самопроизвольного расщепления рацематов. Все эти методы и будут рассмотрены ниже, за исключением биохимического, о котором будет речь в последней главе книги. [c.369]

Проведены интересные биохимические опыты, целью которых было проследить за судьбой неестественных изомеров аминокислот при кормлении животных смесями, содержащими рацемические аминокислоты. В многочисленных опытах было показано, что живые организмы, стоящие на самых различных ступенях биологической лестницы (начиная от микроорганизмов и кончая собаками), при кормлении рацематами потребляют антипод, имеющий L-конфигурацию, а второй антипод выделяют в неизменном виде. Эти наблюдения рассматривались как доказательство того, что живые организмы не располагают ферментами, способными перерабатывать неестественные изомеры аминокислот. В 30-х годах был, однако, установлен неожиданный факт, а именно, что неестественные аминокислоты в организме животных быстро подвергаются дезаминированию с образованием кетонокислот. Таким образом, оказалось, что живые организмы обладают специальным приспособлением для сохранения оптической чистоты аминокислот, идущих на построение белка и сохранения тем самым оптической чистоты самого белка. [c.588]

Разделение рацемических смесей соединений, содержащих асимметрические центры, на оптические антиподы является весьма трудной задачей, имеющей большое научное и практическое значение. Достаточно указать на важность получения различных фармацевтических препаратов в оптически чистых формах для выяснения связи их физиологической активности со стерической конфигурацией и влияния последней на течение биохимических процессов. Бурное развитие работ по химии пептидов и особенно по поиску промышленных путей синтеза -аминокислот делает задачу разработки эффективных методов разделения рацематов в высшей степени актуальной. [c.49]

Биохимическое разделение. Биохимические (ферментативные) методы разделения рацематов аминокислот основаны на том, что определенные ферменты строго специфично катализируют превращение только одного антипода. Для расщепления аминокислот применяются главным образом три биохимических процесса асимметрическое окисление или декарбоксилирование, асимметрический синтез, асимметрический гидролиз. [c.59]

Значение пространственных факторов в биохимических процессах впервые заметил Пастер , когда он в 1857 г. наблюдал преимущественное разрушение некоторыми микроорганизмами (например, плесневым грибком Peni illum glau um) правовращающей формы винной кислоты. Если же подвергнуть действию грибка виноградную кислоту (рацемат), то можно накопить левовращающий антипод. На основе этого наблюдения возник один из методов расщепления рацематов—биохимический метод или так называемый второй способ Г астера. [c.574]

Винная кислота еще много раз служила объектом изучения для ученых, занимавшихся вопросами оптической активности. На ее примере, в частности, Л. Пастер разработал еще два метода получения оптически активных веществ из рацематов. Один из этих методов — биохимический — основан на том, что микроорганизмы (например, бактерии плесени Реп1с111ит glau um) потребляют из рацемата только один антипод для своей жизнедеятельности второй антипод остается незатронутым и может быть выделен. Другой метод—химический — основан на превращении оптических антиподов в пару диастереомеров (см. ниже) при реакции с оптически активными реагентами. Диастереомеры в отличие от оптических антиподов различаются по физико-химическим свойствам, а поэтому могут быть отделены друг от друга. Весь процесс можно иллюстрировать схемой [c.265]

РАСЩЕПЛЕНИЕ РАЦЕМАТОВ, разделение рацематов на составляющие их энантиомеры. Методы Р. р. 1) мех. разделение кристаллов при визуальном контроле. Возможно в тех случаях, когда рацемат представляет собой конгломерат кристаллов право- н левовращающих форм 2) биохимический метод, основанный на стереоспецифичности ферментативных р-ций. Наир., при действии фермента ацнлазы на рацемич. N-ациламинокислоту гидролизу (а следовательно, и отделению) подвергается лишь L-форма 3) хим. метод (наиб, универсальный), заключающийся в том, что на рацемат действуют оптически активным реагентом, в результате чего образуется новая пара в-в —диастереомеров, к-рые м. б. разделены вследствие различия в их физ. св-вах 4) хроматографирование рацематов на оптически активных стационарных фазах. Так, газожидкостная хроматография исиольз. для количеств, анализа соотношения энантиомеров, а лигандообменная — для ирепаративгюго Р. р. Наибольшее практич. значение имеют методы 2 и 3. [c.496]

Физические свойства (в частности, растворимость) обеих солей (диастереомеров) различны, и благодаря этому они могут быть разделены с помощью дробной кристаллизации, После отщепления винной кислоты получают оптически чистые аминокислоты. С этой же целью могут быть использованы и другие реагенты, например, дибензоил-D-винная кислота или L-(+)-г >eo-l-(n-нитpoфeнил)-2-aминo-l,3-пpoпaндиoл. Кроме того, для расщепления рацематов применяют биохимический метод (при этом выделяют лишь одну форму, не встречающуюся в природе), и в отдельных случаях механическое разделение кристаллов двух антиподов. [c.345]

В последующих работах Пастёр показал возможность биохимического расш,епления рацематов. Выращивая споры плесневого грибка на растворе рацемической кислоты, можно наблюдать появление левой винной кислоты. Факт этот имеет огромное биологическое значение, так как показывает, что в процессе развития грибок потребляет преимущественно -кислоту, в результате чего в [c.184]

Возвращаясь к рассмотрению процессов оптической активации соединений в природе, можно предположить, что качественный скачок в протекании биохимических реакций был сделан, когда появившийся в результате спонтанного разделения рацемата при реакциях или при кристаллизации, а также в результате асимметрической адсорбции на природных минералах (кварц, глины) [119] или путем сочетания того или другого процесса (например, путем образования соединений включения) небольшой избыток оптического изомера начал постоянно увеличиваться в результате действия стереоспецифических катализаторов но кинетическому механизму Лангенбека. Однако этими путями в природе с равной вероятностью образовывались бы оба изомера. Тогда бы преобладание одного изомера в прхгроде имело случайный характер. Но один фактор в природе (циркулярно поляризованный свет и поляризованные элементарные частицы), по-видимому, действовал в одной форме. Этот фактор на протяжении долгих лет эволюции непрерывно воздействовал в большей степени на один изомер как три разложении рацемата, так и при синтезе оптических изомеров, что способствовало появлению односторонней оптической активности органических соединений в природе [101, 120]. [c.24]

Метод биохимического разделения основан на том, что некоторые микроорганизмы с различной скоростью разрушают компонёнты рацемата. Например, плесневый грибок Peni illium glau um преимущественно разрушает правовращающую форму винной кислоты. Если этим грибом подействовать на рацемат, то может быть накоплена левовращающая форма. Биохимический способ успешно используется для получения оптически активных аминокислот. Однако этот метод почти совершенно непригоден ля комплексных соединений. [c.65]

Расщепление через днастереомеры — практически наиболее важный путь получения оптически активных веществ в определенных случаях с ним может конкурировать биохимический метод, а в последнее время — асимметрический синтез. Суть в том, что рацемат действием оптически активного вещества (асимметрического реагента К ) переводят в пару диастереомеров. Диастереомеры, как уже неоднократно подчеркивалось, отличаются по физическим свойствам друг от Д1зуга, их можно более или менее легко разделить. В принципе можно было бы при этом воспользоваться разными физическими методами разделения, но на практике обычно применяют кристаллизацию, т. е. используют различие в растворимости. В последнее время все чаще применяют также хроматографические методы. [c.50]

В некоторых случаях для установления конфигурации могут быть использованы биохимические наблюдения. Так, еще в 1903 г. Маккензи подверг серию рацематов родственных оксикислот действию чистой культуры РетсШит Известно, что микроорганизмы, как правило, используют в процессе своей жизнедеятельности преимущественно один из антиподов. Так было. и в этом случае. Когда позднее была установлена конфигурация этих соединений, то оказалось, что грибок всюду уничтожал о-фор-му , а именно о-(—)-молочную кислоту р-(+)-этоксипропионо-вую кислоту в-(—)-глицериновую кислоту о-(+)-яблочную кислоту о-(+)-этоксиянтарную кислоту о-(+)-винную кислоту о-( +)-диметоксиянтарную. [c.263]

В начале нашего столетия Эрлих описал биохимическое расщепление серии аминокислот. Оказалось, что дрожжи в процессе брожения перерабатывают преилпществснно ь-ф< р-мы аминокислот, а их оптические антиподы накапливаются. Таким путем могут быть выделены с выходом 60—/0% оптически чистые D-изомеры аланина, лейцина, валина, изолейцина, изо-валина, серина, фенилаланина, глутаминовой кислоты, гистидина. Однако подобным биохимическим методом удается расщепить не все аминокислоты. Фенилглицин получается лишь с небольшим вращением, а рацематы аспарагиновой кислоты, пролина и тирозина совсем не расщепляются действием бродящих дрожжей. [c.574]

Еще несколько лет тому назад разделение рацемических смесей осуществляли химическими способами. В методе Фишера соответствующий фактор асимметрии вводили путем соединения рацемата с оптически активным веществом. Соли 1285, 286], получающиеся при смешении, например N-формил- или N-ацетилраце-мата с каким-либо алкалоидом или с фенхиламинами, можно было разделить дробной кристаллизацией. Несмотря на то, что этот метод сыграл положительную роль, в настоящее время он, поводимому, вытеснен биохимическими методами. [c.141]