• 제목/요약/키워드: Chiral epoxide

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Purification and Characterization of a Recombinant Caulobacter crescentus Epoxide Hydrolase

  • Hwang, Seung-Ha;Hyun, Hye-Jin;Lee, Byoung-Ju;Park, Young-Seub;Lee, Eun-Yeol;Choi, Cha-Yong
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권4호
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    • pp.282-287
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    • 2006
  • A Caulobacter crescentus epoxide hydrolase(CCEH) from a recombinant Escherichia coli was purified to homogeneity using a three-step procedure. The CCEH protein was purified 7.3-fold with a 22.9% yield in overalll activity. The optimal reaction temperature and pH were determined to be $37^{\circ}C$ and pH 8.0, respectively. The addition of 10%(v/v) dimethylsulfoxide as a cosolvent improved the enantioselectivity of CCEH for a batch kinetic resolution of racemic indene oxide.

Enantioselective Hydrolysis of Racemic Styrene Oxide by Epoxide Hydrolase of Rhodosporidium kratochvilovae SYU-08

  • Lee, Ji-Won;Lee, Eun-Jung;Yoo, Seung-Sik;Park, Sung-Hoon;Kim, Hee-Sook;Lee, Eun-Yeol
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제8권5호
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    • pp.306-308
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    • 2003
  • Enantioselective hydrolysis for the production of chiral styrene oxide was investigated using the epoxide hydrolase activity of a newly isolated Rhodosporidium kratochvilovae SYU-08. The effects of reaction parameters - buffer type, pH, temperature, initial substrate concentrations, phenyl-1,2-ethanediol concentrations on hydrolysis rate, and enantioselectivity - were analyzed. Optically active (S)-styrene oxide with an enantiomeric excess higher than 99 % was obtained from its racemate. with a yield of 38 % (theoretically 50% maximum yield) from an initial concentration of 80 mM.

무세포 단백질합성 시스템 기반의 epoxide hydrolase 발현 및 활성 분석 (Assay of Epoxide Hydrolase Activity Based on PCR-linked in vitro Coupled Transcription and Translation System.)

  • 이옥경;김희숙;이은열
    • 생명과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.779-782
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    • 2005
  • Coupled transcription/translation cocktail을 이용하여 R. glutinis EH 유전자를 in vitro에서 합성하고 활성을 평가하였다. SDS-PAGE 및 immunoblotting을 통하여 45 kDa 크기의 EH 단백질이 발현되었음을 확인하였고, NBP assay 및 chiral GC 분석을 통해 발현된 단백질이 (R)-styrene oxide에 대한 입체선택성이 있음을 확인하였다. 따라서 무세포 단백질 합성 시스템을 이용하여 입체선택성을 유지시킨 EH 유전자 발현이 가능하며, 이러한 방법은 putative EH 유전자 탐색 등에 효율적으로 응용될 것이다.

Phodosporidium toruloides의 광학선택적 가수분해활성을 이용한 Chiral Epichlorohydrin의 회분식 생산 (Batch Production of Chiral Epichlorohydrin by Enantioselective Hydrolysis Reaction using Rhodosporidium toruloides)

  • 이은열;이재화
    • KSBB Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.38-41
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    • 2004
  • 라세믹 ECH 기질에 대한 입체선택적 가수분해 활성을 가진 R. tourloides를 생촉매로 이용하여 광학활성 (R)-ECH를 생산하였다. EH의 입체적선택적 가수분해능에 영향을 주는 실험인자들인 pH, 반응온도, 초기 ECH 농도 등이 초기 가수분해반응속도에 미치는 영향을 분석하고, 최적 회분식 반응조건을 결정하였다. 또한 Tween 20 등의 detergent를 첨가하여 가수분해 반응속도 및 입체선택성을 향상시킬 수 있었다. pH 8, 반응온도 35$^{\circ}C$, 2% (v/v)의 Tween 20이 첨가된 조건에서 약 1.2시간의 반응을 통해 80mM 라세믹 기질로부터 광학순도 100% ee인 (R)-ECH를 12.5%(이론수율 = 50%) 수율로 얻을 수 있다.

Synthesis of Chiral Intermediates Catalyzed by New Chiral Polymeric (Salen) Cobalt Complexes Bearing Lewis Acidic Metal Halides

  • Lee, Kwang-Yeon;Kawthekar, Rahul B.;Kim, Geon-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권9호
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    • pp.1553-1561
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    • 2007
  • The new type of heterometallic chiral polymer salen complexes have been synthesized and it has been found that group 13 metal salts (AlCl3, GaCl3 and InCl3) combined to cobalt salen unit played the crucial role in the asymmetric kinetic resolution of racemic epoxides. Polymeric salen catalysts showed very high reactivity and enantioselectivity for the asymmetric ring opening of terminal epoxide with diverse nucleophiles. They provide the enantiopure useful chiral intermediates such as chiral terminal epoxides and α -aryloxy alcohols in one-step process. An efficient methodology for providing very high enantioselectivity can be achieved in the synthesis of valuable chiral building blocks via our catalytic system by combination of various asymmetric ring opening reactions.

Apergillus niger LK 유래의 Epoxide Hydrolase 클로닝 및 특성 분석 (Cloning and Molecular Characterization of Epoxide Hydrolase from Aspergillus niger LK)

  • 이은열;김희숙
    • KSBB Journal
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    • 제16권6호
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    • pp.562-567
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    • 2001
  • Styrene oxide 계열의 라세믹 에폭사이드 기질에 대한 입체선택적 가수분해능이 우수한 Aspergillus nigerr계열의 생촉매를 선발하였고, A.niger LK 유래의 EHase의 기질 특이성을 분석하였다. A. niger LK의 EHase는 benzene ring에 oxirane ring이 직접 연결되어 있는 styrene oxide, p-nitrostyrene oxide 기질에 대해서는 (R)-이성질체, benzene ring과 oxirane ring사이에 ether 등의 연결 chain이 있는 기질에 대해서는 (S)-이 성질체에 대한 입체선택적 가수분해능이 우수하였다. A niger LK의 EHase 유전자를 RT-PCR 방법으로 클로닝하였고, sequencing을 통해 다른 미생물 유래의 EHase와의 sequence identity 분석 등을 통해 특성을 분석하였다. Yeast 유래의 EHase와는 32% 수준의 sequence identity를 보였으며, Agrobacterisum, Corynebacterium 등의 박테리아 유래 EHase와는 identity가 매우 낮은 특성을 보였다. E. coli 숙주에서 발현된 재조합 EHase의 활성은 라세믹 에폭사이드 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 확인할 수 있었다. 클러닝된 EHase의 보다 효율적인 발현 연구가 필요하며, 이러한 재조합 EHase는 고부가가치 광학활성 에폭사이드 제조를 위한 생물전환공정 시스템의 생촉매로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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염화갈륨, 인듐 및 탈륨 함유 이분자형 키랄 살렌 촉매에 의한 라세믹 알킬 글리시딜레이트 유도체의 비대칭 가수분해반응 (Hydrolytic Kinetic Resolution of Racemic Alkyl-glycidyl Derivatives by using Dimeric Chiral Salen Catalyst Containing Ga, In and TlCl3)

  • 신창교;카테카 라울;김건중
    • 공업화학
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    • 제18권3호
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    • pp.218-226
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    • 2007
  • 키랄성 말단기의 에폭사이드는 키랄중간체나 여러 출발물질로서 다양하게 이용되기 때문에 입체선택적인 합성방법은 학술적으로나 산업적인 관점에서 대단히 흥미롭다. 본 연구에서는 염화갈륨, 인듐 및 탈륨을 함유한 2분자형의 키랄성 코발트 살렌 촉매를 새로이 합성하고 그 특성을 평가하였다. 촉매가 2분자형을 갖는지의 직접적인 증거를 질량분석과 EXAF분석을 통하여 제시하였다. 합성한 촉매는 여러 종류의 에테르 및 에스테르 그룹을 함유한 에폭사이드 유도체의 가수분해의 속도차에 의한 비대칭 고리열림반응에 적용하여 그 활성과 선택성을 조사하였다. 합성이 용이한 2분자구조의 살렌착체 촉매는 물을 친핵체로 하는 라세믹 에폭사이드의 고리 열림을 통하여 99%ee 이상을 나타낼 정도의 매우 높은 광학선택성을 보였다. 2분자형의 살렌 촉매는 단분자형의 촉매에 비하여 촉매량을 적게 첨가하여도 현저히 향상된 촉매활성을 나타내었다. 본 연구에서 적용한 촉매시스템은 키랄 에폭사이드 및 1,2-디올 중간체의 제조에 매우 효과적이었다

금속염 함유 고분자형 키랄 살렌촉매에 의한 라세믹 에폭사이드의 광학선택적 비대칭 고리열림반응 (Asymmetric Ring Opening Reaction of Racemic Epoxides by Polymeric Chiral Salen Catalyst containing Metal Salts)

  • 이광연;카테카라울;김건중
    • 공업화학
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    • 제18권6호
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    • pp.562-567
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    • 2007
  • 키랄성 에폭사이드는 키랄중간체나 여러 출발물질로서 다양하게 이용되기 때문에 입체선택적인 합성방법은 학술적으로나 산업적인 관점에서 대단히 흥미롭다. 본 연구에서는 염화탈륨(III) 및 염화철(III)을 함유한 고분자형의 키랄성 코발트 살렌 촉매를 새로이 합성하고 그 특성을 평가하였다. 합성한 촉매는 여러 종류의 라세믹 에폭사이드 유도체의 가수분해의 속도차에 의한 비대칭 고리열림반응과 페놀 친핵체에 한 에폭사이드 산소 고리 열림반응에 적용하여 그 활성과 선택성을 조사하였다. 합성이 용이한 고분자구조의 살렌착체 촉매는 물과 페놀류를 친핵체로 하는 라세믹 에폭사이드의 고리 열림을 통하여 98% ee 이상을 나타낼 정도의 매우 높은 광학선택성을 보였다. 본 연구에서 적용한 촉매시스템은 키랄 에폭사이드, 1,2-디올 중간체 및 아릴옥시알코올 유도체의 제조에 매우 효과적이었다

에폭사이드 가수분해효소를 갖는 Rhodosporidium sp. SJ-4를 이용한 광학활성 (S)-styrene Oxide의 생산 (Production of Chiral (S)-styrene Oxide by Rhodosporidium sp. SJ-4 which has an Epoxide Hydrolase Activity)

  • 유승식;이은열;김희숙;김정선;오유관;박성훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.857-863
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    • 2005
  • A yeast strain utilizing styrene epoxide as a sole carbon and energy source was isolated from soil samples for the production of enantiopure of styrene epoxide by kinetic resolution. The strain, identified as a Rhodosporidium toruloides SJ-4, expressed an epoxide hydrolase which preferentially converted (R)-styrene epoxide into the corresponding diol. A maximum activity of 135 U/L was observed when biomass (dry cell mass) reached 6.7 g/L at 21 h of batch culture. Under the partially optimized reaction conditions ($35^{\circ}C$ and pH 8.0), the optically pure (S)-styrene epoxide was obtained with the yield of 21% when the initial substrate concentration was 100 mM. The reaction was completed at 9 h.

이량체구조를 갖는 키랄 살렌 촉매를 이용한 고 광학순도의 에폭사이드 화합물 합성 (Synthesis of Enantiopure Epoxide Compounds Using Dimeric Chiral Salen Catalyst)

  • 김건중;김성진;이문희;진숙위;신창교;타쿼 산토쉬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권6호
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    • pp.647-661
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    • 2005
  • 키랄성 말단기의 에폭사이드는 키랄중간체나 여러 출발물질로서 다양하게 이용되기 때문에 입체선택적인 합성방법은 학술적으로나 산업적인 관점에서 대단히 흥미롭다. 본 총설에서는 키랄성 코발트 살렌을 이용한 비대칭 고리열림 반응에 대한 연구개발동향을 고찰하였다. 여러 가지 가능한 합성방법 중에서 가수분해의 속도차에 의한 분리반응기술은 높은 광학순도의 터미널 에폭사이드를 합성할 수 있는 탁월한 방법이다. 본 저자들은 균일계 및 불균일계의 키랄성이핵성 살렌 착체를 합성하여, 에폭사이드의 고리를 여러 종류의 친핵체로 광학선택적으로 열고 다시 선택적으로 고리화시키는 한 단계의 반응에 대하여 그들의 활성을 조사하였다. 촉매와 염기 존재하에서 고리 열림과 닫음 반응을 조합시킴으로써 고수율로 높은 광학순도의 에폭사이드를 제조할 수 있었다. 이들 촉매는 공업적인 규모로 키랄 중간체를 생산하는데 이용되고 있다. 본 논문에서는 가수분해 속도차이에 따른 분리반응 기술을 적용하여 여러 종류의 키랄성 화합물을 제조한 연구실험 결과를 서술하였다.