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Em artigo recém-publicado no site da ACS Catálise, o grupo de pesquisa de Biocatálise do Instituto Van ‘t Hoff de Síntese Molecular da Universidade de Amsterdã apresenta um método versátil para a síntese de aminas primárias, secundárias e terciárias contendo dois centros estereogênicos. Usando uma cascata de enzimas biocatalíticas que combina ene-redutases (EReds) com imina redutases ou aminases redutoras (IReds/RedAms) para a conversão de cetonas α,β-insaturadas, eles relatam excelente estereosseletividade e uma pureza química muito alta. O trabalho, realizado pelos pesquisadores Tanja Knaus e Francesco Mutti com a colaboração de Maria Luisa Corrado, será capa da edição impressa da revista.
As aminas quirais são moléculas importantes na química, principalmente para a síntese de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs). No Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences, o grupo de pesquisa Biocatalysis tem desde 2015 explorado o uso de enzimas para a síntese atômica, sustentável e altamente seletiva de aminas quirais. Como essas aminas contêm um centro estereogênico, o principal desafio no desenvolvimento dessas rotas de conversão biocatalítica é garantir que um dos dois enantiômeros possíveis seja produzido com pureza química e seletividade suficientemente altas. Ao longo dos anos, o grupo relatou alguns sucessos notáveis neste campo, aplicando enzimas naturais e derivadas da natureza (ou seja, manipuladas).
A pesquisa agora publicada na ACS Catálise representa um avanço significativo, não apenas para o portfólio do grupo, mas também para o campo da conversão biocatalítica em geral. Ele aborda a dificuldade de muitos produtos farmacêuticos conterem aminas com dois (ou até mais) centros estereogênicos. A síntese biocatalítica dessas aminas requer um reconhecimento estereoquímico superior para que o estereoisômero desejado possa ser obtido a partir de quatro possíveis.
Acesso a todos os estereoisômeros junto com síntese sustentável
Ao explorar o ene-redutase/imina redutase cascata, em muitos casos, todos os quatro possíveis estereoisômeros de amina podem ser sintetizados com excelente seletividade (ou seja, um estereoisômero foi obtido entre os quatro possíveis para uma determinada reação) e com uma pureza química muito alta (ou seja, nenhum outro produto foi formado) . De fato, na reação, o estereoisômero desejado pode ser obtido em uma pureza química e óptica superior a 99,8% e a formação de possíveis produtos secundários, como amino-alcenos, foi evitada. Em geral, a estratégia em cascata desenvolvida permite a síntese química sustentável, minimizando o número de reagentes e os resíduos químicos gerados. De fato, o único reagente utilizado é o formato de amônio ou de alquilamônia, servindo como doador de amino, como fonte de equivalentes redutores (ou seja, o contra-ânion formato) e como sal tampão aquoso. Isso foi possível pela incorporação de uma nova formato desidrogenase (FDH) dependente de NADP na reação em cascata.
estudos futuros
A pesquisa futura se concentrará na engenharia e na descoberta de mais EReds e IReds que possuam estereosseletividade complementar, estabilidade aprimorada e um escopo de substrato mais amplo. Tais esforços de pesquisa elevarão o impacto da retrossíntese biocatalítica na síntese sustentável de moléculas orgânicas quirais possuindo múltiplos centros estereogênicos.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universiteit van Amsterdam. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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