Titelaufnahme

Titel
Biocatalytic cascades for the deracemisation of sec-alcohols / by Constance Voß
Verfasser/ VerfasserinVoß, Constance
Begutachter / BegutachterinKroutil Wolfgang ; Haemmerle Guenter
Erschienen2009
UmfangVIII, 126 Bl. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2009
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Alkohole <sekundär-> / Biokatalyse / Alkohole <sekundär-> / Biokatalyse / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-6397 Persistent Identifier (URN)
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Biocatalytic cascades for the deracemisation of sec-alcohols [2.12 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Umwandlung razemischer sec-Alkohole in enantiomerenreine Produkte in 100% Ausbeute spielt eine wichtige Rolle in der Synthese zahlreicher bioaktiver Verbindungen, die in der pharmazeutischen Industrie und der Lebensmittelindustrie sowie für Geschmacks- und Duftstoffe oder für Flüssigkristalle verwendet werden. Die biokatalytische Auflösung eines Razemats stellt eine der häufigsten angewandten Techniken für die Entwicklung chiraler sec-Alkohole dar. In dieser Arbeit wurden biokatalytische Derazemisierungen sec-Alkohole, die durch Stereoinversion eines Enantiomers in ein enantiomerenreines Produkt umgewandelt wurden, untersucht, da bisher über die zugrunde liegenden Mechanismen und Enzyme nur Spekulationen vorlagen. Die daraus gewonnen Erkenntnisse wurden angewendet um Protokolle für die Derazemisierung verschiedener sec-Alkohole zu entwickeln. Die biokatalytische Derazemisierung durch Inversion von razemischen sec-Alkoholen wurde erreicht a) durch eine kombinierte Oxidations-/ Reductions Sequenz unter Verwendung eines einzigen Biokatalysts und 2-Propanol oder Aceton als Cosubstrat in einem zweistufigen Eintopfverfahren, b) in einem einstufigen Eintopfverfahren, indem ein Mikroorganismus und eine isolierte Alkoholdehydrogenase für die simultane Oxidation und Reduktion verwendet wurden oder c) in einem einstufigen Eintopfverfahren, indem nur isolierte Enzyme verwendet wurden, nämlich zwei definierte Alkoholdehydrogenasen und Cofaktor-Regenerierungsysteme mit gegensätzlicher Stereo- und Cofactor Präferenz.Weiters wurden die im mikrobiellen Derazemisierungsprozess involvierten Enzyme identifiziert, gereinigt, kloniert und überexprimiert um ihr Substrat Spektrum und ihre biochemischen Eigenschaften untersuchen zu können.

Zusammenfassung (Englisch)

The transformation of a racemic sec-alcohol to furnish a single enantiopure product in 100% yield plays an important role for the synthesis of numerous bioactive compounds used in the pharmaceutical and food industry as well as for flavour, fragrances and liquid crystals. One of the most used techniques for the development of chiral sec-alcohols involves biocatalytic resolution of a racemate. In this work biocatalytic deracemisation of sec-alcohols via stereoinversion of one enantiomer was investigated since so far only speculations about the mechanism and enzymes involved exist. The resultant findings were applied to the development of a set of deracemisation protocols applicable to a variety of sec-alcohol compounds. Biocatalytic deracemisation via inversion of racemic sec-alcohols was accomplished by: a) a combined oxidation/ reduction sequence with a single biocatalyst and 2-propanol or acetone as cosubstrates in a 'one-pot, two step' process, b) a 'one-pot, one step' process employing one micro-organism combined with a purified alcohol dehydrogenase, whereby the oxidation and reduction were performed simultaneously or c) a 'one-pot, one step' process employing only isolated enzymes, namely two defined alcohol dehydrogenases and cofactor regenerating systems with opposite stereo- and cofactor- preference.Furthermore, the enzymes involved in the microbial deracemisation process were identified, purified, cloned and overexpressed in order to be able to investigate their substrate spectrum and to characterise their biochemical properties.