Ацилаза при разделении аминокислот

Оптическое разделение аминокислот может быть осуществлено в промышленном масштабе путем использования различных ферментов. Использование ацилазы, папаина и оксидазы аминокислот будет рассмотрено ниже. [c.192]

В качестве примера такого ферментативного разделения рассмотрим расщепление ( )-лейцина при помощи фермента ацилазы, выделенного из почек свиньи. Этот фермент катализирует гидролиз амидных связей ъ-аминокислот, но не в-аминокислот. Сначала рацемическую аминокислоту ацетилируют уксусным ангидридом [c.392]

Ранние методы разделения рацематов аминокислот основывались на избирательной кристаллизации, однако доступность относительно чистых ферментов, а именно ацилаз, привела к тому, что ферментативные методы по существу их вытеснили. В последние годы наблюдается дальнейший крен в сторону развития хроматографических методов, так как они практически более удобны. В данном разделе акцент будет сделан на методы, имеющие препаративное значение, а не на те, которые пригодны лишь для аналитического масштаба. [c.244]

Разделение ,/-аланина (I) производится действием ацилазы на N-ацетилпроизводное (П) в слабощелочном растворе. Этот фермент, содержащийся в свиных почках, катализирует быстрый гидролиз N-ацилпроизводных природных /-аминокислот и практически не действует на соответствующие d-изомеры, не встречающиеся в природе. М-ацетил- ,/-аланин (II) может быть, таким образом, превращен в смесь /-( + )-аланина (П1) и Ы-ацетил-с -аланина (IV). [c.148]

Расщепление рацемических соединений на оптические антиподы широко используется в промышленности для получения стереоизомеров. Эти процессы основаны на стереоспецифичности ферментов, например ацилаз. Ацилазы используют для разделения смесей DL-аминокислот, которые вначале ацилируют, а ацильные производные подвергают гидролизу с помощью этих ферментов, получая L-аминокислоты. Аналогичным путем происходит разделение некоторых терпенов, например с11-изопулегола [c.530]

Так как в пищевой промышленности и медицине применяют только ь-изомеры аминокислот, рацемические смеси необходимо разделять на отдельные энантиомеры. Для этой цели используют различные хроматографические методы, в том числе и основанные на ионном обмене. Химические методы разделения, связанные с взаимодействием рацематов с определенными асимметрическими соединениями, достаточно сложны и не находят применения в промышленных условиях. Гораздо более эффективным является ферментативный метод разделения рацематов аминокислот, впервые разработанный и использованный японскими исследователями. В основу метода положена способность фермента ацилазы ь-аминокислот специфически гидролизовать только ацилированные ь-аминокислоты без воздействия на О-сте-реоизомеры. Ацилированные аминокислоты, полученные методом химического синтеза, подвергаются воздействию иммобилизованного фермента ацилазы, причем после полного ферментативного гидролиза образуется смесь ацилированной о-аминокислоты и свободного ь-стереоизомера, легко разделяющиеся простой кристаллизацией или посредством ионообменной хроматографии. [c.22]

Папаин использовался для оптического разделения аминокислот еще до того, как для этой цели была применена ацилаза. Он катализирует энантиомерное дифференцирующее амидиро-вание М-ацил-ь-аминокислот (обычно бензиламинокислот) анилином с образованием ацетил-ь-аминоанилида, который нерастворим и может быть поэтому легко отделен. Эта реакция представлена на схеме (6.11) [c.193]

Можно вводить метку в а-положение аминокислоты путем декарбоксилирования производных а-ацетиламиномалоновой кислоты см. схему (7) в кислых растворах тритийсодержащего растворителя. Альтернативно, можно вводить метку в а-положение аминокислоты непосредственно в условиях, которые вызывают рацемизацию при а-С атоме, т. е. в сильно щелочных средах или при кипячении с уксусным ангидридом в уксусной кислоте. Однако для проведения многих биологических исследований лучще избегать применения [а- или Р- Н] меченных аминокислот. Обмен трития в этих положениях происходит через реакции трансаминирования схема (32) потеря трития, находящегося в р-положении аминокислот, используется в методе анализа трансаминаз. Обработка а.р-тритированных а-аминокислот с помощью оксидаз аминокислот или почечной ацилазы может приводить к существенной потере активности осторожность следует соблюдать и при использовании ферментов для разделения рацемических аминокислот, меченных радиоактивными изотопами. [c.249]

Значительные усилия были направлены на развитие методов асимметрического синтеза а-аминокислот (когда необходимая хи-ральность вводится в ходе синтеза с помощью хиральных реагентов) [55]. На схеме (18) [56] приведен особенно успешный пример перспективного метода (см. также гл. 23.2). Тем не менее асимметрический синтез все еще представляет более академический нежели практический интерес, и синтетическая работа в этой области обычно требует последующего разделения оптических изомеров. Разделение диастереомерных производных и использование избирательных ферментов (особенно ацилаз, которые могут гидролизовать только одну из двух энантиомерных ациламинокислот) стали классическими методами [57]. Эти методы все еще заслоняют другие подходы, такие как хроматографию на оптически активных средах и предпочтительную кристаллизацию. Среди многих приемов, использующих диастереомерные производные, особого упоминания заслуживает тирозин-гидразидный метод [58] схема (19) . Естественно, здесь особенно важны критерии оптической чистоты [59], Как это ни звучит парадоксально, но в ТОН [c.240]

Стереоспецифический гидролиз Ы-ацил-Ь-аминокислот, В этом случае используются аминоацилазы или карбоксипеп-тидазы, и в результате образуются Ь-аминокислоты. Ацилазы получают из самых разных микроорганизмов. Иммобилизованная аминоацилаза одного из грибов успешно использовалась в установке для непрерывного ферментативного разделения. [c.170]

Установлено, что при определенных условиях ацилаза I действует на ацетил- и хлорацетил-В-метионин, однако отношение скоростей гидролиза ацилпроизводных L- и D-метионина составляет величину порядка 40 000. При использовании трифтораце-тилпроизводных аминокислот имеет место заметный гидролиз некоторых D-изомеров. Эта ацильная группа, следовательно, непригодна для разделения изомеров при помощи ацилазы I однако трифторацетилпроизводные ароматических DL-аминокислот асимметрически гидролизуются карбоксипептидазой сока поджелудочной железы [537, 538]. [c.94]

Этот метод также был разработан Пастером [27 ], который установил, что при добавлении дрожжей или плесени Peni illium gla-исит для брожения аммонийной соли рацемической винной кислоты превращения претерпевала в основном соль природной винной кислоты правый изомер), а соль левого изомера винной кислоты могла быть выделена в оптически чистой форме из бродильной жидкости. Энзимы также катализируют подобные реакции. Например, действие ацилазы I на ацилированную рацемическую аминокислоту в водном растворе до завершения гидролиза половины ацильных групп приводит к образованию аминокислоты, производной искусственного изомера d) и свободной аминокислоты природной (1) энантиоморфной формы [28, 29]. В принципе должны существовать ферменты или бактерии, которые могут воздействовать на каждую энантиоморфную рацемическую смесь. Тем самым теоретически возможно по крайней мере частичное разделение. [c.48]

Крайний слз чай кинетического разделения при получении оптически активных соединений встречается, когда настолько больше А (+) (или наоборот), что может быть достигнуто почти по.тное превращение одного из энаптиомеров без заметной реакции другого. Этот метод исключительно успешно использовали Грин-штейн с сотр. (см. работу [104] и литературу, на которую ссылаются авторы этой работы) для получения онтически активных аминокислот. К-Ацетильное или К-хлорацетильное производное рацемической аминокислоты К-49, 8-49) под действием выделенного из гомогената печени свиньи фермента ацилазы I (хиральный реагент) нри 37 °С в течение 12 ч дает гидролизованпый природный энантиомер (5-50), который выделяют из реакционной среды обычными методами. Затем выделяют незатрагиваемый ферментом [c.45]

Одним из способов разделения рецематов аминокислот на L- и D-изомеры является ферментативный путь с использованием микроорганизмов, обладающих специфической L-ацилазной активностью. Ацилазы разрывают пептидную связь у ацилпроиз-водных аминокислот или пептидов, в результате чего образуются соответствующие свободные аминокислоты и пептиды, а также органическая кислота [c.352]