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合成原油漆酶的应用从Abortiporus mtcc - 1176

Manisha Sharma Pankaj Kumar Chaurasia Sudha Yadava

大学化学系,D.D.U.戈勒克布尔戈勒克布尔,印度北方邦

*通讯作者:

Pankaj Kumar Chaurasia
化学系,D.D.U.戈勒克布尔大学,273009年戈勒克布尔,印度北方邦
电话:0551 234 0363;电子邮件:pankaj.chaurasia1987@rediffmail.com

收到日期:2017年6月24日接受日期:2017年7月24日,发表日期:2017年7月27日,

引用:Manisha年代,Pankaj Kumar C, Sudha y合成原油漆酶的应用Abortiporus biennismtcc - 1176。Biotechnol印第安纳j . 2017; 13 (4): 143

文摘

这个沟通报告新漆酶是一种有效的生物催化剂,从液体培养获得本土的生长介质真菌应变Abortiporus mtcc - 1176年取代苯甲醛的选择性合成相应的甲苯代替。选择性生物转化3-nitrotoluene 3-nitrobenzaldehyde, 2-chlorotoluene 2-chlorobenzaldehyde和4-chlorotoluene 4-chlorobenzaldehyde abt作为中介的存在已经完成了分子内1 h - 4 h在室温下。

关键字

漆酶;Abortiporus biennis;调停者;甲苯;苯甲醛;abt

介绍

漆酶(E。c . 1.10.3.2)属于一群multicopper含有氧化酶类(1,2和催化3- - - - - -5]four-electron分子氧还原成水。漆酶率先报道了生漆树采用vernicifera(6]。对高等植物漆酶,可能是由于他们在细胞壁的存在。漆酶是lignolytic酶和大量发生真菌系统(7]。细菌漆酶也报道Azospirrullum lipoferum(8)这是第一个漆酶产生菌。他们也发现链霉菌属规范。(9,10),项圈藻azollae(11]。除了真菌、植物和细菌漆酶的存在也被报道在黄蜂毒[12)以及昆虫(13]。

来执行他们的催化功能,漆酶依赖铜原子分布在三个不同的铜中心viz. 1型或蓝铜中心,2型或正常铜中心和3型脊髓灰质炎病毒引起或耦合双核的铜中心,不同特点的电子顺磁共振(EPR)信号(14,15]。有机基质是由一个电子被氧化的活性部位激进的进一步反应non-enzymatically漆酶产生反应。在1型铜和收到电子穿梭到三环的集群氧气减少水的地方。

真菌漆酶作为潜在的合成生物催化剂。他们是稳定的,具有较高的催化效率。开发后的氧化还原介质(16,17)如abt (2, 2’[Azino-bis -联胺盐(3-ethylbonzthiazoline-6-sulphonic酸)]),HOBT (1-hydroxybenzotriazole)等,而倾向于提高漆酶的催化底物范围,漆酶的合成和工业应用,令人惊讶的是,增强。漆酶的催化各种酚类的氧化以及non-phenolic化合物,与分子氧的减少水使它有价值的角度来看他们的商业应用4,18- - - - - -20.]。在过去的二十年里,漆酶酶已被证明是最有前途的工业用途(19,20.)在食品应用,纸浆、纸张、纺织和化妆品等合成有机化学工业和生物转化的耦合反应、药物合成等。21- - - - - -42]。

这种通信的目的是获取原油漆酶的液体培养生长培养基含有天然木质素衬底甘蔗渣/麦秸Abortiporus biennismtcc - 1176和演示的选择性生物转化3-nitrotoluene 3-nitrobenzaldehyde, 2-chlorotoluene 2-chlorobenzaldehyde和4-chlorotoluene 4-chlorobenzaldehyde abt的存在作为中介分子。然而,这种类型的工作已经完成之前,然而,在研究的作者发现,漆酶从不同的来源获得氧化甲苯的不同类型有不同的能力。漆酶获得一些消息人士非常效率低这些化合物氧化由于他们不能恰当地用于这种类型的合成反应。在这个秩序,作者发现了另一种有效真菌源分泌漆酶和漆酶有效地利用了这种类型的合成反应的介质如之前报道的漆酶。

实验

材料

4-Chlorotoluene是σ化学公司,圣路易斯(美国)。2-Fluorotoluene 2-chlorotoluene 2, 2’-Azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic酸)联胺盐(abt)和2,6-dimethoxy苯酚(DMP)来自丙烯酰胺,化学新乌尔姆(瑞士)。

原油漆酶的制备

的真菌应变是采购的微生物菌种保藏中心型和基因银行研究所的微生物技术,昌迪加尔(印度)和维护在琼脂斜面MTCC目录报告的压力- 2000 (43- - - - - -46]。

为了找到原油漆酶,答:biennismtcc - 1176生长在五个培养瓶100毫升每个包含25毫升无菌生长介质由科尔et al。47](介质由葡萄糖10.0 g、天冬酰胺1.0 g,酵母提取物0.5 g, MgSO₄.7H₂O和FeSO₄.7H₂O, 0.01 g在1.0 L Milli-Q水)500毫克的好诱导物蔗渣粒子/麦秸粒子,在静止的文化条件下的BOD孵化器在30°C。以来,最大的活动之间的漆酶通常发现6^th-10年^th天(27,39- - - - - -42)的接种真菌菌丝,所有五个烧瓶中的文化汇集;菌丝被过滤通过四层纱布的7^th的一天。文化过滤离心机使用冷冻离心机σ(德国)模型3 k 30 12500 rpm 20分钟在4°C,从而消除文化中的另一个粒子类型杂质存在液体。这种文化滤液被用作天然漆酶合成的应用程序。

酶测定

分析解决方案1.0毫升DMP的衬底(40)包含1.0毫米DMP在50 mM的丙二酸酯钠缓冲pH值5.0 37°C。反应监测通过测量吸光度变化? = 468 nm和使用摩尔消光系数2649.6毫米的价值¹厘米¹。

合成的abt的存在

2-chlorotoluene 2-chlorobenzaldehyde[的生物转化25- - - - - -27)是在100毫米醋酸钠缓冲pH值4.5包含20毫米甲苯在20毫升的二氧六环,0.1毫米abt和1000年原油μL漆酶保存在一个锥形瓶是100毫升搅拌大力为240分钟(完成反应证实了UV / Vis分光光度计日立(日本)模型u - 2900)。反应的解决方案是用乙酸乙酯萃取三次。20μL的乙酸乙酯提取水域被注入高效液相色谱模型使用spherisorb C 600 e₁₈5紫外线,4.5×250毫米列。洗脱液阶段是甲醇0.5毫升/分钟的流量。紫外检测器检测使用水域模型2487年在λ= 254海里。

的生物转化3-nitrotoluene 3-nitrobenzaldehyde和4-chlorotoluene 4-chlorobenzaldehyde也研究了用上述同样的方法除了搅拌反应的解决方案的时间是120分钟和200分钟,分别。

隔离:因为只有少量的化学助剂应用后留在水相萃取的醛类有机溶剂(乙酸乙酯),得到很纯的化合物无需进一步净化。在这些氧化反应,没有副反应发生,因为高特异性的漆酶作为生物催化剂。因此,作者用乙酸乙酯作为提取有机溶剂产品,发现几乎纯取代苯甲醛在高收益率(平均收益率是> 90%)。

结果与讨论

漆酶具有不同的合成适用性由于它们有前途的酶的研究。醛基芳甲基的选择性生物转化是一个重要的应用程序的不同的有价值的合成应用程序。这些转换的化学路线是不方便,因为甲基最好转换成羧酸,很难停止醛的反应阶段。此外,他们需要激烈的反应条件,污染环境。转换完成了漆酶在温和的条件下发生,收率> 93%,这个过程是环保的。为此目的而使用的原油漆酶研究[25,26]在中介的存在分子2,2’-Azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic酸)联胺盐(abt) [25]。许多工作已经完成这个话题,然而,这项工作的目的是识别新漆酶真菌源可以执行这些类型的有效合成。在这个顺序,作者发现成功漆酶分泌Abortiporus biennismtcc - 1176可以有效的应用作为一种生物催化剂的合成芳香醛的甲苯的存在中介分子测试使用2-chlorotoluene 3-nitrotoluene和4-chlorotoluene基质中给出方案1。

红外(IR)光谱学(KBr,ν,厘米¹)

识别和描述的产品获得在酶反应的基础上分析了IR-results下面:~ 3037厘米¹~ 2846厘米¹~ 1699厘米¹,~ 1378厘米¹,预计1511厘米¹,1326厘米¹乐队是额外的3-nitrobenzaldehyde可能是由于硝基的存在。在以上红外结果乐队附近~ 2846厘米¹是由于aldehydic碳氢键伸展和附近~ 1699厘米¹是由于共轭aldehydic C = O拉伸确认产品的形成。

¹H核磁共振(CDCl₃)

2-chlorobenzaldehyde:δ= 9.43(年代,1 h), 7.83 (db, 1 h), 7.71 (db, 1 h), 7.28 (t, 1 h)和6.89 (t, 1 h)。

3-nitrobenzaldehyde:δ= 9.49(年代,1 h), 8.42(年代,1 h), 8.31 (db, 1 h), 7.81 (t, 1 h)和8.25 (db, 1 h)。

4-chlorobenzaldehyde:δ= 9.39 (s, 1 h) ~ 7.86 (db 2 h) ~ 7.47 (db 2小时)。

一个单线态δ= 9.31 - -9.49

(1 h)为每个biotransformed产品显示所有包含芳甲基的化合物转化为醛基。

给出了合成产品表1产品的产量。

表1。从各自保持酶的合成苯甲醛甲苯与收益率中介的存在。

结论

这种通信显示了成功的生物转化不同取代的芳甲基甲苯在abt的存在相应的醛基中介使用原油漆酶的分子答:biennismtcc - 1176。收益率是优秀的和所有的合成是在室温和常压下进行。以这种方式沟通提供了另一种真菌源有效分泌漆酶有强烈倾向于氧化不同取代甲苯。

确认

作者承认DST勒克瑙的财政支持项目的形式春秋国旅/ SERPD / d - 1223日期为2012年9月13日。作者也感谢化学系,DDU戈勒克布尔大学为工作提供有用的工具。

具有一定

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