| Περίληψη |
Σ' αυτή την ερευνητική εργασία, μελετήθηκε η ενζυμική ακυλίωση πρωτοταγών αρωματικών αμινών με τη μικροβιακή εστεράση του φερουλικού οξέος απο το μικροοργανισμό Humicola Insolens. Αρχικά, διαπιστώθηκε η καταλυτική ικανότητα και στερεοεκλεκτικότητα της FAE, κατά την ενζυμική αντίδραση ακυλίωσης της εμπορικά διαθέσιμης 1-φαινυλο-1-αιθυλαμίνης. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν άκυλο δότες με διαφορετικά δομικά χαρακτηριστικά. Διαπιστώθηκε, ότι σε όλες τις ενζυμικές αντιδράσεις που χρησιμοποιήθηκε η τριαιθυλαμίνη ως προσθετική ουσία, η εναντιοεκλεκτικότητα του ενζύμου αυξήθηκε δραματικά, ενώ η καταλυτική του ικανότητα δεν επηρεάστηκε σε μεγάλο βαθμό. Σε συστήματα διαλυτών αυξημένης πολικότητας, η φερουλόυλο εστεράση παρουσίασε υψηλότερες τιμές στερεοεκλεκτικότητας. H FAE επιδεικνύει R- εναντιοεπιλογή κατά την ακυλίωση της 1-φαινυλο-1-αιθυλαμίνης. Η FAE δεν επιδεικνύει δραστικότητα πρωτεάσης, καθότι δεν υδρολύει τα αμίδια στις αντίστοιχες αμίνες. Η βέλτιστη θερμοκρασία που επιτεύχθηκε κατά την πραγματοποίηση των ενζυμικών αντιδράσεων ήταν στους 40οC. Μείωση της θερμοκρασίας, επιφέρει μείωση της δραστικότητας με παράλληλη αύξηση της εκλεκτικότητας, ενώ αύξησή της, οδηγεί σε μειωμένους χρόνους αντίδρασης με ταυτόχρονη ελάττωση στην εκλεκτικότητα του ενζύμου. Ο ιδανικότερος άκυλο δότης ήταν ο οξικός ισοπροπυλεστέρας. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν ενζυμικές αντιδράσεις σε υποστρώματα υποκατεστημένων αρωματικών αμινών. Παρατηρήθηκε, ότι αυξάνοντας τον όγκο του μεγάλου μεγέθους υποκαταστάτη του στερεογονικού κέντρου της αμίνης, η εκλεκτικότητα του ενζύμου ελαττώνεται, γεγονός που δεν συμφωνεί με το μοντέλο πρόβλεψης του Kazlauskas. Διαπιστώθηκε επίσης ότι η θέση υποκατάστασης του αρωματικού δακτυλίου, αλλά και η φύση του υποκαταστάτη, παίζουν καθοριστικό ρόλο στη δραστικότητα και εκλεκτικότητα του ενζύμου. Οι λιπάσες και γενικότερα τα υδρολυτικά ένζυμα, απαιτούν κάποιο ποσοστό υγρασίας για να δράσουν αποτελεσματικά. Στην εργασία αυτή, κατά τις ενζυμικές αντιδράσεις ακυλίωσης των αμινών, χρησιμοποιήθηκε υδατικό διάλυμα άλατος LiCl ως προσθετική ουσία και προέκυψαν σημαντικές μεταβολές τόσο στη δραστικότητα όσο και στην εκλεκτικότητα της εστεράσης. Η βέλτιστη συγκέντρωση άλατος ήταν 4Μ. Η βέλτιστη ποσότητα του υδατικού διαλύματος του άλατος ήταν 20 μl. Η βέλτιστη θερμοκρασία σημειώθηκε στους 40οC. Στους πολικούς διαλύτες παρατηρήθηκαν μικρότερα ποσοστά μετατροπής και πολύ υψηλές τιμές εκλεκτικότητας του ενζύμου. Στους άπολους διαλύτες, η εστεράση παρουσίασε αυξημένη δραστικότητα με ταυτόχρονη ελάττωση της εκλεκτικότητάς της. Κατά την παραμονή της FAE μέσα στο υδατικό διάλυμα για περισσότερο από τρείς μέρες, το ένζυμο χάνει εντελώς τη δραστικότητά του.
|
Μελέτη της ενζυμικά καταλυόμενης στερεοεκλεκτικής μετατροπής πρωτοταγών αρωματικών αμινών σε αμίδια με τη φερουλουλο εστεράση απο humicola insolens
