Рацемизация ферментативные

Перспективным процессом для получения оптически активных соединений со 100 % выходом с применением липаз микроорганизмов является динамическое кинетическое расщепление, основанное на одновременном энантиоселективном кинетическом разделении рацемата и спонтанной, ферментативной или химической рацемизации остаточного энантиомера субстрата [c.449]

Из приведенных данных видно, что методы конденсации, практическая безопасность которых была установлена разными тестами на рацемизацию (разд. 2.2.6.2), дают неожиданные результаты при изменении условий. Может быть, при дальнейшем развитии ферментативного пептидного синтеза (разд. 2.2.5.8) удастся соединять особенно опасные в отношении рацемизации фрагменты с помощью фермента. [c.217]

Поскольку при ферментативном отщеплении концевых групп не происходит ни рацемизации, ни денатурации, продукты расщепления биологически активных субстратов пригодны для выяснения вопроса о влиянии отщепления этих групп на биологическую активность [10]. [c.232]

Важнейшим электрофильным катализатором, действующим в ферментативных системах, служит пиридоксаль. Он катализирует такие превращения а-аминокислот, как трансаминирование, декарбоксилирование, рацемизация, элиминирование и конденсация. Многие из этих реакций пиридоксаль катализирует и в отсутствие фермента, хотя и не столь эффективно и с меньшей специфичностью. [c.183]

Пиридоксаль выполняет функции электрофильного ферментативного катализатора рацемизации а-аминокислот. Эта реакция также ускоряется в присутствии ионов металлов. Как можно заключить на основании схемы (7.32), рацемизация сопровождается реакцией трансаминирования. В системе пиридоксаль— аланин — алюминий рацемизация и трансаминирование конкурируют при всех значениях pH, но при pH 9,6 и 5 доминирующими становятся рацемизация и трансаминирование соответственно. Рацемизацию можно рассматривать просто как образование имина, который уже не располагает асимметрическим центром, а регенерация исходной аминокислоты должна приводить к рацемической смеси. [c.184]

При нагревании с к-тами, щелочами или протеолитич ферментами Б. гидролизуются с освобождением аминокислот. Полный гидролиз Б. происходит при их кипячении с 6 и. соляной к-той в течение 12—70 ч. При кислотном гидролизе получаются Ь-аминокислоты (рацемизация отсутствует). Триптофан при кислотном гидролизе распадается полностью глутамин и аспарагин превращаются в соответствующие аминокислоты. Для получения триптофана и указанных амидов проводят полный ферментативный гидролиз смесью папаина, лейцинаминопептидазы и карбоксипептидазы. [c.124]

Гидролиз белков кислотой обычно сопровождается разрушением (в результате окисления) большей части триптофана, окислением цистеина в цистин и некоторым распадом серина и треонина. Щелочной гидролиз имеет то преимущество перед кислотным, что триптофан в этих условиях более стабилен. Однако при щелочном гидролизе имеет место интенсивный распад серина, треонина, цистина, цистеина и аргинина. Кроме того, при щелочном гидролизе наблюдается рацемизация природных аминокислот. Гидролиз белка как кислотой, так и щелочью сопровождается дезамидированием глутамина и аспарагина. Эти амиды аминокислот и триптофан можно выделить из гидролизатов, полученных при помощи протеолитических ферментов. Однако ферментативный метод также страдает определенными недостатками в частности, гидролиз может быть неполным и сам фермент может распадаться с освобождением аминокислот. Выделение аминокислот из белков и получение их с количественным выходом представляет очень сложную задачу, которой занимались многие исследователи. Эта обширная область всесторонне рассмотрена в монографии Блока и Боллинг [98]. [c.24]

Анализ белков.— Белки обычно гидролизуют кипячением с 20%-ной соляной кислотой или 35%-иой серной кислотой. Щелочной гидролиз сопровождается глубокой рацемизацией и применяется только при определении триптофана и тирозина, чувствительных к минеральным кислотам. Ферментативный гидролиз протекает медленно и, вероятно, не полностью, однако он не осложняется деструкцией лабильных продуктов, образующихся при гидролизе. Если аспарагиновая и глутаминовая кислоты присутствуют в белке в виде амидов, то кислотный гидролиз превращает амидный азот в соответствующие аммонийные соли. Методом Кьельдаля определяют количество общего азота содержание амидного азота устанавливают подщелачиванием аликвотной порции и отгонкой аммиака в отмеренный объем титрованной кислоты. В этом случае количество аммиака соответствует количеству присутствующих в белке амидов дикарбоновых аминокислот. [c.640]

Особенно тщательно изучается рацемизация аминокислот, представляющая определенный практический интерес. При крупномасштабном расщеплении рацемических аминокислот (чаще всего ферментативным методом), проводимом с целью получения природного -энантиомера, второй антипод накапливается как бесполезный отход. Подвергая О-изо-мер рацемизации, можно затем снова вовлечь его в производство нужного -изомера. [c.70]

Как ферментативное, так и неферментативное расщепление белков приводит к образованию аминокислот наряду с ними всегда получается и аммиак. Однако при обычных методах расщепления кипяще) кислотой (обычно 25%-й и более концентрированной серной или концентрированной соляной кислотой) или щелочью аминокислоты могут претерпевать дальнейшие изменения. Так, например, явление рацемизации в легкой степени наблюдается уже при нагревании с кислотами, но под влиянием щелочей оно становится закономерностью. Кроме того, обработка щелочью, особенно при высокой температуре, приводит к отщеплению значительных количеств аммиака от самих аминокислот, а также к разложению аргинина на орнитин и мочевину. [c.314]

Ферментативный метод основан на том, что ферменты обладают высокой избирательностью по отношению к одному энантиомеру с /-пары. Посредством такого фермента можно проверить чистоту другого энантиомера этой //-пары. Протекание реакции (которое определяют подходящими средствами), очевидно, свидетельствует о присутствии некоторого количества другого энантиомера вследствие либо неполного расщепления, либо рацемизации после полного расщепления, в то время как отсутствие реакции указывает на чистоту исследуемого энантиомера . Например, оксидаза Ь-аминокислот, выделенная из гремучей змеи, почти инертна по отношению к О-аминокислотам. Если В-аминокислоту, которая, как полагают, является чистой, обработать этим ферментом в аппарате Варбурга в присутствии кислорода, то она не поглощает кислорода, но если в виде загрязнения все же присутствует Ь-ами-нокислота, то будет происходить поглощение кислорода. Чувствительность этой пробы составляет приблизительно 1 часть ошибочного антипода в 1000 частях основного. Очевидно, применение этого метода ограничивается оптически активными соединениями, которые претерпевают ферментативные реакции. [c.85]

Из уже перечисленных способов получения аминокислот можно обратиться к превращению ОЬ-а-амино-е-капролактама в лизин. Ферменты, участвующие в реакциях гидролиза и рацемизации, могут быть иммобилизованы на ионообменных полисахаридах путем ковалентного связывания. Одно из серьезных технологических затруднений при осуществлении ферментативных реакций на носителях — возможность регенерации кофакторов (если реакция идет при их участии). [c.351]

Анализ белков. — Белки обычно гидролизуют кипячением с 20,%-ной соляной кислотой или 35%-ной серной кислотой. Щелочной гидролиз сопровождается глубокой рацемизацией и применяется толыко лри определении триптофана и тирозина, чувствительных к минеральным кислотам. Ферментативный гидролиз протекает медленно и, вероятно, не полностью, однако он не осложняется деструкцией лабильных продуктов, образующихся ири гидролизе. Если аспарагиновая и глутаминовая кислоты присутствуют в белке в виде амидов,, то кислотный гидролиз превра1цает амидный азот в соответствующие аммонийные соли. Методом Кьельдаля определяют количество общего- [c.654]

Реакции конденсации, катализируемые протеазами, обладают по сравнению с химическими методами следующими преимуществами полное исключение рацемизации, простота проведения процесса, минимальные требования к защите функций боковых цепей и др. Недостатком является, однако, невозможность универсального применения протеаз из-за их высокой специфичности. Кроме того, иногда бывает трудно предсказать ход реакции. После дальнейших методических усовершествований ферментативная каталитическая конденсация может стать еще одним полезным методом в пептидной синтетической химии. [c.169]

Известные в структурной химии белка способы ферментативного и химического расщепления пептидной цепи и разделение образующихся в результате фрагментов с помощью хроматографической техники позволяют получать гомогенные пептидные блоки. С помощью различных методов можно осуществить целенаправленное изменение нужного фрагмента (укорочение, ул,линение, введение новых остатков и т. п.) и затем собрать из блоков новые, видоизмененные последовательности. Защитные группы при полусинтезе выбираются таким образом, чтобы их введение сохраняло способность производных растворяться в водных и водно-органических растворах. При сборке нужной последовательности из подготовленных пептидных блоков чаще всего используются такие методы, как D /HOB , D /HOSu, а также азидный метод и метод активированных эфиров. Особое внимание уделяется при этом проблеме рацемизации. [c.151]

Разделение а-алкиламинокислот (если нужен один из изомеров)— расточительная процедура, поскольку отсутствие а-водорода препятствует рацемизации и делает невозможным повторную обработку ненужного изомера. Более того, ферментативные методы, хотя и применимы в некоторых случаях (см., например, [104]), однако также ограничены. В силу этого здесь особенно интересны асимметрические синтезы например, модифицированный синтез Штрекера, схема (36) [105] . Альтернативный подход состоит в разделении асимметрических интермедиатов, как, например, в синтезе а-метилДОФА по Штрекеру [106], где разделение осуществляют на стадии аминонитрила. Поскольку амино-нитрил образуется в процессе равновесной реакции, то ненужный изомер после выделения можно рециклизовать. [c.251]

Для обнаружения рацемизации можно с успехом использовать ферментативные методы. С этой целью применяли ферменты, специфичные для гидролиза пептидных связей в таких пептидах, в которых вновь образующиеся карбоксильные группы взаимодействуют с а-аминокислотными остатками Ь-конфи-гурации [43]. Гистидилфенилаланиларгинилтриптофилглицин был синтезирован из Ь-аминокислот с применением в качестве конденсирующегося реагента N. М -дициклогексилкарбодиимида [44]. После обработки пентапептида трипсином произошло образование гистидилфенилаланиларгинина и триптофилглицина вместе с большим количеством негидролизованного вещества, как это было показано с помощью хроматографии на бумаге. Расщеплению подверглось только 37 /о пентапептида. Фермент лейцинаминопептидаза привел к образованию гистидина, фенилаланина, аргинина, триптофана и глицина в следующих молярных соотношениях 1 1 0,4 0,4 0,4. Таким образом, оба ферментативных метода показывают, что в продукте реакции содержалось только около 40% от исходного оптически чистого Ь-изомера. Лейцинаминопептидаза также применялась для того, чтобы показать, что октапептид, занимающий положения б—13 в молекуле АКТГ, был синтезирован без рацемизации [45]. [c.182]

Две а-кето-р-метилвалерьяновые кислоты были приготовлены из соответствующих изомеров изолейцина путем ферментативного дезаминирования и выделены в виде натриевых солей [558]. В том случае, когда вторым центром оптической асимметрии является 3-углеродный атом, енолизация а-кетокислоты приводит к рацемизации. У изомеров а-кето-р-метилвалерьяиовой кислоты это превращение легко осуществляется в щелочном растворе [c.97]

С помощью протеолитических ферментов получают различные белковые гидролизаты молока, расщепляя в нем белки папаином, бромелином, протеиназами грибов или бактерий. Вырабатывают, например, легко усвояемые молочные продукты для больных или детей. Коровье или козье молоко гидролизуют, нагревая с препаратами протеаз при 50—60°С, прибавляя лимоннокислые и фосфорнокислые соли ( "а+ или К+), заменяя на натрий или калий часть содержащегося кальция. Белковые гидролизаты, необходимые для приправ, специальных диет и кормов, получают, проводя глубокий ферментативный протеолиз белков мяса, рыбы или молока. Как и в случае карбогидраз, ферментативное расщепление имеет преимущества перед кислотным или щелочным. Оно технически проще и не вызывает разрушения или рацемизации аминокислот. Действием протеаз, кроме того, можно предупреждать запах окисления в молоке (панкреатином) и стабилизировать сгущенное молоко (протеолитическими ферментами различного происхождения). [c.244]

Рис. 2. Определение степени рацемизации синтетического Лзр -р-амида Уа15-ангиотензина II ферментативными методами (Риникер и Швицер [1821])

Пиридоксин и его производные пиридоксаль и пиридоксалин принадлежат к группе витаминов Ве. Пиридоксаль-5-фосфат принимает участие в ферментативных реакциях переаминирования между амино- и а-кетокислотами, декарбоксилирования и рацемизации а-аминокислот, в реакциях расщепления и конденсации Р- и у-заме-щенных а-аминокислот. Реакция переаминирования была открыта советскими биохимиками Браунштейном и Крицман. Шемякин и Браунштейн, а затем Метцлер, Икава и Снел показали, что в процессах переаминирования участвуют шиффовы основания, которые образуются при реакции пиридоксальфосфата и аминокислоты. [c.307]

Чтобы избежать рацемизации, была сделана успешная попытка осуществить ферментативный гидролиз сложных эфиров пептидов Положительные результаты дает также использование /претге-бутиловых [c.121]

Следует отметить, что до недавнего времени вопросам рацемизации не уделялось должного внимания. При установлении чистоты синтетического пептида ограничивались элементарным анализом и определением оптического вращения. Оптическая гомогенность не была предметом исследования, хотя она имеет очень большое значение при сравнении синтетических и природных соединений Для установления конфигурации аминокислотных остатков, входящих в состав пептидов, было предложено применять ферментативный гидролиз с помощью тщательно очищенных лейцинамино-пептидазы, трипсина и химотрипсина 177. Количественный гидролиз синтетического пептида этими ферментами свидетельствует об исключительном содержании аминокислот -ряда. Весьма перспективным методом контроля оптической чистоты синтетических пептидов является газо-жидкостная хроматография. Целый ряд работ 178 свидетельствует о том, что возможно разделение антиподов аминокислот (вернее, их производных, например N-три-фторацетильных 179 или ментиловых эфиров N-трифторацетиламино-кислот 180), методом газо-жидкостной хроматографии. Этот метод достаточно чувствителен с его помощью можно обнаружить даже весьма небольшие примеси Д-аминокислот. [c.123]

Показана, кроме того, возможность конверсии % лизин DL-a-амино-8-капролактама. Для осуществления процесса первоначально путем химических реакций получают из циклогексана DL--а-амино-8-капролактам, который на стадии ферментативного гидролиза превращается в L-лизин. При этом происходит разделение оптических изомеров (наиболее сложный и дорогостоящий этап синтеза всех L-аминокислот). Этот процесс предполагает участие двух ферментативных реакций, а именно рацемизацию DL-a-ами-но-8-капролактама и гидролиз L-аминолактама [c.348]

Данная схема производства предполагает использование двух ферментов L-гидролазы и рацемазы. Первый селективно гидролизует 0,/,-(х-амино-е-капролактам, получаемый в процессе органического синтеза, второй осуществляет рацемизацию неза-трагиваемой -гидролазой D-формы в -форму. Максимально вочможная эффективность такого производства будет наблюдаться в том случае, когда скорости обоих ферментативных процессов достаточно высоки, причем скорость рацемизации должна быть но ниже скорости гидролиза амидной связи в -а-амино-е-капро-лактаме. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология