Разработка методов энантиоселективного биокаталитического ацилирования в водной среде как основы экологически безопасной технологии получения хиральных аминосоединений

В результате выполнения третьего этапа НИР, предложена и верифицирована «минимальная» кинетическая схема, позволяющая адекватно описать кинетические закономерности катализируемого ПА ферментативного переноса ацильной группы на лобавленный нуклеофил. При помощи методов молекулярного моделирования выяснена роль положительно заряженных остатков βArg263 и αArg145 в связывании нуклеофила с ферментом. Определены значения параметров, характеризующих нуклеофильность 6-АПК, и разработан алгоритм моделирования ферментативного синтеза, позволяющий, с учетом экспериментально определенных параметров реакции, количественно предсказать и описать кинетику протекания биокаталитического процесса. Показано, что предложенная математическая модель с хорошей точностью описывает ход экспериментальных кинетических кривых для всех компонентов реакции в гомогенных и гетерогенных системах, а также позволяет исследовать зависимость максимального выхода целевого продукта от кинетических параметров и условий проведения реакции

Предложенная на предыдущем этапе исследований кинетическая модель использована для разработки и оптимизации методов биокаталитического получения оптически чистых аминосоединений. В частности, разработаны методы получения следующих оптически активных аминосоединений: альфа-фенилэтиламина, 2-аминобутановой кислоты, 2-амино-4-фенилбутана, 2-амино-1-бутанола и фенилглицинола при помощи интегрального биокаталитического метода, включающего последовательные стадии энантиоселективного ферментативного ацилирования и ферментативного гидролиза целевого оптически активного аминокомпонента. Предложен и осуществлен циклический метод получения оптически активных аминосоединений, позволяющий существенно повысить эффективность биокаталитического разделения энантиомеров.