Nr wniosku: 198619, nr raportu: 19328. Kierownik (z rap.): mgr inż

Nr wniosku: 198619, nr raportu: 19328. Kierownik (z rap.): mgr inż. Katarzyna Anna Zielińska
Kwasy α-aminofosfonowe i α-aminofosfinowe jako fosforowe analogi i mimetyki α-aminokwasów wykazują szeroką i
różnokierunkową aktywność biologiczną. Kwasy te, ich pochodne znajdują zastosowanie jako bioregulatory, środki
bakteriobójcze, antywirusowe, przeciwnowotworowe, a także jako agrochemikalia, co powoduje iż synteza tych
związków jest zagadnieniem ogromnej wagi.
Celem niniejszego projektu było opracowanie efektywnych metod enzymatycznego rozdziału kinetycznego
fosforowych analogów α-aminokwasów za pomocą acylazy penicylinowej G (EC 3.5.1.11), zarówno w formie
natywnej, jak i, przede wszystkim, w postaci immobilizowanej na mezoporowatych nośnikach krzemionkowych.
Rozdział kinetyczny jest metodą pozwalającą na całkowite lub częściowe rozdzielenie składników mieszaniny
racemicznej, wykorzystującą różnice w szybkościach, z jakimi każdy z enancjomerów ulega reakcji w obecności
chiralnego katalizatora, najczęściej enzymu. W przeciwieństwie do dobrze rozeznanego zagadnienia rozdziału
kinetycznego N-acylo-α-aminokwasów, enzymatyczny rozdział kinetyczny ich fosforowych analogów opisano w
zaledwie kilku publikacjach.
Badania zaplanowane w ramach niniejszego projektu pozwoliły głębiej poznać oraz opisać w sposób ilościowy proces
enzymatycznego rozdziału kinetycznego kwasów N-acylo-α-aminofosfonowych i fosfinowych przy użyciu PGA w formie
natywnej oraz w formach immobilizowanych na mezoporowatych nośnikach krzemionkowych.
W ramach niniejszego projektu zrealizowano następujące zadania:
Zsyntezowano szereg kwasów 1-(N-acyloamino)alkilofosfonowych, 1-(N-acyloamino)alkilofosfinowych oraz ich
estrów za pomocą oryginalnej metody transformacji N-acylo-α-aminokwasów w ich fosforowe analogi.
Opracowano metodykę badań nad rozdziałem kinetycznym fosforowych analogów α-aminokwasów, w
szczególności opracowano sposób prowadzenia i zatrzymywania reakcji hydrolizy enzymatycznej, opracowano
sposób określania stopnia konwersji zachodzącej reakcji oraz badania składu enancjomerycznego otrzymanych
produktów hydrolizy oraz nieprzereagowanych substratów.
Oznaczono wartości początkowych szybkości hydrolizy enzymatycznej grup N-acylowych dla badanych
substratów, a także określono zależność między strukturą substratu a szybkością hydrolizy oraz określono zakres
stosowalności i ograniczeń tej reakcji.
Dokonano immobilizacji dostępnej handlowo acylazy penicylinowej G (EC 3.5.1.11) na dwu typach
mezoporowatych nośników krzemionkowych SBA-15 i MCF, a także na mikroporowatym monolicie
krzemionkowym MH.
Przeprowadzono rozdział kinetyczny mieszanin racemicznych kwasów 1-(N-acyloaminoalkilo)fosfonowych, 1-(Nacyloaminoalkilo)fosfinowych oraz ich estrów za pomocą acylazy penicylinowej G w formie natywnej oraz
immobilizowanej.
Przeprowadzono próbę wykonania rozdziału kinetycznego wybranego substratu w układzie ciągłym przepływowym
z zastosowaniem enzymu w formie immobilizowanej.