Использование пенициллинацилазы в водной среде для получения энантиомерно чистых аминосоединений и их производных тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.15, кандидат химических наук Кудрявцев, Павел Александрович

• Кудрявцев, Павел Александрович
• кандидат химических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат химических наук Кудрявцев, Павел Александрович

СОДЕРЖАНИЕ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Пенициллинацилаза.

1.1.1 Общие свойства и механизм катализа.

1.1.2 Субстратная специфичность и стереоспецифичность.

1.2 Пенициллинацилаза в реакциях ферментативного гидролиза.

1.2.1 Получение ядер антибиотиков.

1.2.2 Высокоспецифичный гидролиз фенилацетильных производных амипосоединений.

1.3 Пенициллинацилаза в реакциях ферментативного синтеза.

1.3.1 Реакции активированного ацильного переноса.

1.3.2 Реакции прямой конденсации.

1.4 Применение гидролаз в синтетических целях.

1.4.1 Способы увеличения выхода продукта синтеза при использовании гидролаз.

1.4.2 Получение Ы-ацильных производных аминов.

1.4.3 Получение энантиомеров спиртов и аминов.

1.4.4 Хемо- и региоселективность гидролаз в реакциях синтеза.

1.5 Химические методы хемо- и региоселективного синтеза амидной связи.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Материалы.

2.2 Методы.

2.2.1 Определение активности пенициллинацилазы.

2.2.2 Определение компонентов реакционной смеси методом ВЭЖХ.

2.2.3 Определениеэнантиомерной чистоты аминосоединений.

2.2.4 Получение М-ацильных производных Б-цистеина и глутатиона методом фермен тативного ацильного переноса.

2.2.5 Химическое фенилацетилирование N-R.-PG-R.-Cys.

2.2.6 Разделение энантиомеров фенилглицинола.

2.2.7 Разделение энантиомеров 1-фенилпропиламина.

2.2.8 Разделение энантиомеров транс-2-амино-циклогексанола.

2.2.9 Разделение энантиомеров норвалина.

2.2.10 Получение медного комплекса З-ЬуБ.

2.2.11 Ферментативное получение е-Ы-РИас-З-Ьуз.

2.2.12 Получение ТГП-производных аминоспиртов.

2.2.13 Снятие ТГП-защиты с производных аминоспиртов.

2.2.14 Химический синтез ароматических кетонов по реакции Фриделя-Крафтса.

2.2.15 Восстановительное аминирование кетонов.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Кинетические закономерности реакций фермептативого ацилирования.

3.1.1 Эффективность и стереоселективность ферментативного активированного ацильного переноса.

3.1.2 Синтез амидной связи с помощью реакции прямой конденсации.

3.2 Хемоселективная конденсация полифункциональных субстратов, катализируемая нснициллинацилазой в водной среде.

3.2.1 Синтез хиральных ]^-ацильных производных цистеина.

3.2.2 Синтез хиральных Т^-ацильных производных глутатиона.

3.2.3 Региоселективное ацилирование лизина.

3.3 Разработка метода определения оптической чистоты первичных аминосоединений на основе впервые полученных 8Н-реагентов.

3.3.1 Новые 8Н-реагенты для хирального ВЭЖХ анализа с предколоночной модификацией

3.3.2 Разработка метода ВЭЖХ анализа энантиомеров первичных аминосоединений.

3.3.3 Реакция модификации в условиях избытка аминокомпонента: новый способ анализа энантиомеров тиолов.

3.4 Реакции ацильного переноса на аминокислоты и их производные.

3.4.1 Реакции ацилирования валина и его эфиров.

3.4.2 Реакции ацилирования а-аминопентановой и а-аминогексановой кислот.

3.5 Реакции ацильного переноса на аминоснирты.

3.5.1 Стереоселективное ацилирование аминоспиртов с концевой ОН группой.

3.5.2 Стереоселективное ацилирование аминоспиртов с неконцевой ОН группой.

3.6 Реакции ацильного переноса на амины.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Использование пенициллинацилазы в водной среде для получения энантиомерно чистых аминосоединений и их производных»

Актуальность проблемы. В настоящее время большинство биокаталитических промышленных процессов получения энантиомерно чистых соединений основано либо на реакциях ферментативного гидролиза в водной среде, либо на реакциях ацильного переноса в безводных органических растворителях. Общим недостатком этих методов является возможность получения только одного энантиомера соединения. Существенными проблемами биокатализа в неводной среде, ограничивающими его применение на промышленном уровне, являются чрезвычайно низкая активность ферментов, дороговизна и сложность утилизации органических растворителей. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что возможности применения доступных гидролитических ферментов в естественной для них водной среде еще далеко не исчерпаны. Примером может служить предложенный в нашей лаборатории метод высокоэффективного и стереоселекгивного ацилирования аминов в водных растворах и интегральный биокаталический метод разделения энантиомеров, основанный на реакциях синтеза и гидролиза, катализируемых пенициллинацилазой (ПА) в водной среде. В этой связи дальнейшее развитие высокоэффективных и экологически безопасных биокаталитических методов препаративного получения энантиомеров различных подклассов первичных аминосоединений, основанных на ферментативных реакциях в водной среде, имеет важное научное и практическое значение.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение эффективности, хемо- и региоселективности ферментативного ацилирования в водной среде различных подклассов первичных аминосоединений, катализируемого ПА, подбор и оптимизация условий препаративного биокаталитического получения энантиомерно чистых полифункциональных производных аминотиолов и обоих энантиомеров первичных аминосоединений различных подклассов, а также разработка аналитического метода определения энантиомеров первичных аминов для характеристики оптической чистоты аминосоединений в ходе ферментативного расщепления рацематов и при выделении конечных продуктов. При достижении поставленных целей были решены следующие задачи:

1) Оптимизация реакций ацильного переноса, катализируемых ПА в водной среде, на основе учета растворимости компонентов с целью получения энантиомерно чистых соединений в препаративных количествах;

2) Изучение эффективности и хемоселсктивности ферментативного ацильного переноса при ацилировании аминотиолов различными ацильными донорами и возможность улучшения параметров биокаталитического процесса путем инженерии субстратов;

3) Получение новых функционализированных энантиомерно чистых тиолов и их применение для количественного определения энантиомеров первичных аминосоединений методом ВЭЖХ с предколоночной модификацией орто-фталевым альдегидом (ОФА);

4) Оптимизация условий препаративного получения обоих энантиомеров различных подклассов аминосоединений интегральным биокаталитическим методом.

Научная новизна. Показана возможность проведения высокоэффективного и хемоселективного ацильного переноса на аминогруппы аминотиолов и аминоспиртов в водной среде, катализируемого ПА. Получены новые полифункциональные энантиомерно чистые Ы-ацильные производные цистеина и глутатиона; показана возможность количественного определения энантиомеров аминоспиртов и нефункционализированных аминов методом ВЭЖХ с предколоночной модификацией при использовании синтезированных хиральных 8Н-реагентов. Оптимизирован интегральный биокаталитический метод для препаративного получения обоих энантиомеров различных классов аминосоединений, а именно а-аминокислот, аминоспиртов, гидрофобных аминов, основанный на реакциях ацилирования и гидролиза, катализируемых ПА в водной среде. Практическая значимость. Разработан высокоэффективный биокаталичический одностадийный метод препаративного получения энантиомерно чистых 1Ч-ацильных производных аминотиолов, основанный на хемо- регио- и стереоселективном ацильном переносе в водной среде, катализируемом ПА. Применение новых энантиомерно чистых функционализированных Ы-ацильных производных цистеина существенно расширяет возможности метода ВЭЖХ с предколоночной модификацией для хирального анализа первичных аминосоединений. Разработаны методики препаративного разделения энантиомеров различных подклассов иервичных аминосоединений интегральным биокаталитическим методом.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Катализ», Кудрявцев, Павел Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Разработан универсальный метод хирального ВЭЖХ анализа первичных аминосоединений с помощью предколоночной модификации с о-фталевым альдегидом и новыми полифункциональными меркаптосоединениями. Подобраны условия хирального анализа широкого набора аминосоединений из классов аминокислот, аминоспиров, гидрофобных аминов. Определены метрологические характеристики разработанного метода, показана его высокая чувствительность (1-2 фмоль) и воспроизводимость (¿у 0,5-1,0 %). Показано, что при использовании избытка аминокомпонента метод может быть использован для количественного анализа тиолов.

2 Проведен детальный анализ кинетической схем ацильного переноса, катализируемый пенициллинацилазой, выявлены факторы влияющие на эффективность синтеза. Показано, что наиболее эффективным способом повышения выхода продукта ацильного переноса, обладающего ограниченной растворимостью является повышение общих концентраций реагентов. В то же время повышение концентраций в случае образования хорошо растворимого продукта не приводит к увеличению его выхода, но позволяет уменьшить необходимый избыток ацильного донора.

3 Подобраны условия и проведено препаративное разделение энантиомеров ряда аминосоединений из классов аминокислот, аминоспиртов и гидрофобных нефункционализированных аминов интегральным биокаталитическим методом, сочетающим две последовательные стереоселективные реакции — ацилирование одного из энантиомеров в рацемате и снятие введенной защиты после выделения продукта первой реакции из реакционной смеси.

4 Показана высокая хемоизбирательность пенициллинацилазы по отношению к аминогруппе в присутствии меркаптогруппы в цистеине и глутатионе. На основе этого разработан метод высокоэффективного хемоселективного синтеза, катализируемого пенициллинацилазой в водной среде и с помощью его получены в препаративных количествах новые полифункциональные Ы-ацильные производные цистеина и глутатиона.

5 Разработан метод региоселективного хемо-энзиматического получения полуфункциональных Е-Тч[-ацильных производных ЬиО лизина.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Кудрявцев, Павел Александрович, 2011 год

1. Miguel A., Raquel T.-G., Jesús T.-B. Biotechnology Letters 2002, 24, 1045-1048. Chromogenic analogues of penicillin dihydroF and penicillin K for the continuous spectrophotometric determination of aliphatic penicillin acylase activity.

2. Cole M. Hydrolysis of penicillins and related compounds by the cell-bound penicillin acylase of Escherichia coli. Biochem.J., 1969, 115, 733-739.

3. Barbero J. L., Buesa J.M., Buitrago, G.G., Mendez, E.,Perez-Aranda, A., and Garcia, J. L.: Complete nucleotide sequence of the penicillin acylase from Kluyvera citrophila. Gene, 1986, 49, 69-80.

4. Klei H. E., Daumy G. O., and Kelly J. A. Purification and preliminary crystallographic studies of penicillin G acylase from Providencia rettgeri. Protein Sci., 1995, 4, 433-441.

5. Verhaert R.M. D., Riemens A. M., Laan J., Duin J., and Quax W. J. Molecular cloning and analysis of the gene encoding the thermostable penicillin G acylase from Alcaligenes faecalis. Appl. Environ. Microbiol., 1997, 63, 3412-3418.

6. Ohashi II., Katsuta Y., Nagashima M., Kamei T., and Yano M.: Expression of the Arthrobacter viscosus penicillin acylase gene in Escherichia coli and Bacillus subtilis. Appl. Environ. Microbiol., 1989, 55,351-356.

7. Chiang C. and Bennett R. E. Purification and properties of penicillin acylascs from Bacillus megaterium. J. Bacteriol., 1967, 93, 302-308.

8. Rajcndhran J., Krishnakumar V., and Gunasekaran P. Optimization of a fermentation medium for the production of penicillin G acylase from Bacillus sp. Lett. Appl. Microbiol., 2002, 35, 523-527.

9. Prieto M. A., Diaz E., and Garcia J. L. Molecular characterization of the 4-hydroxyphenylacetate catabolic pathway of Escherichia coli W: engineering a mobile aromatic degradative cluster. J. Bacteriol., 1996, 178, 111-120.

10. Oh S.-J., Kim Y.-Ch., Park Y.-W., Min S.-Y., Kim I.-S. and Kang H.-S. Complete nucleotide sequence of the penicillin G acylase gene and the flanking regions, and its expression in E.coli. Gene. 1987, 56, 87-97.

11. Bock A., Wirth R., Schmid G., Schumacher G., Lang G. and Buckel P. The penicillin acylase from E.coli ATCC11105 consists of two dissimilar subunit. FEMS Microbiol. Lett. 1983, 20, 135-139.

12. Bock A., Writh R., Schmid G., Schumacher G., Lang G. and Buckel P. The two subunits of penicillin acylase are processed from a common precursor. FEMS Microbiol. Lett. 1983, 20, 141-144.

13. Schumacher G., Sizmann D., Haug H., Buckel P. and Bock A. Penicillin acylase from E.coli: unique gene-protein relation. Nucleic Acid. Res. 1986, 14, 5713-5727.

14. Sizmann D., Keilmann C. and Bock A. Primary structure requirements for the maturation in vivo of penicillin acylase from E.coli ATCC 11105. Eur. J. Biochem. 1990, 192, 143-151.

15. Lindsay C.D. and Pain R.H. The folding and solution conformation of penicillin G acylase. Eur. J. Biochem. 1990, 192, 133-141.

16. Lindsay C.D. and Pain R.H. Refolding and assembly of penicillin acylase, an enzyme composed of two polypeptide chains that results from proteolytic activation. Biochemistry. 1991, 30, 9034-9040.

17. Brannigan J. A., Dodson G., Duggleby H. J., Moody P. C., Smith J. L., Tomchick D. R., and Murzin, A.G. A protein catalytic framework with an N-terminal nucleophile is capable of self-activation. Nature, 1995,378,416-419.

18. Duggleby H. J., Tolley S. P., Hill C. P., Dodson E. J., Dodson G., and Moody P. C. Penicillin aeylase has a single-amino-acid catalytic centre. "Nature, 1995, 373, 264—268.

19. McVey C.E., Walsh M.A., Dodson G.G., Wilson K.S., Brannigan J.A. Crystal structure of penicillin aeylase enzyme-substrate complexes: structural insights into the catalytic mechanism. J. Mol. Biol. 2001, 313:139-150.

20. Чилов Г.Г., Сидорова A.B. и Швядас B.K. Исследование механизма каталитического действия N-концсвых гидролаз методами квантово-химического моделирования, Биохимия (Biokhimiya) 2007, 72(5), 615-621.

21. Гуранда Д.Т. Субстратная специфичность и стереоспецифичность пенициллинацилаз из Escherichia coli и A lea Iigei i es faecal is. Канд. дисс. Москва. 2000.

22. Cole M. Properties of the penicillin deacylase enzyme of Escherichia coli. Nature. 1964, 203(4944), 519-520.

23. Chiang D. and Bennet R.E. Purification and properties of penicillin amidase from Bacillus megaterium. J. Bacteriol. 1967, 93, 302-308.

24. Svedas V.K., Savchenko M.V., Beltser A.I. and Guranda D.F. Enantioselective penicillin acylase-catalyzed reactions: factors governing substrate and stereospecificity of the enzyme. Ann. N.-Y. Acad. Sci. 1996, 799, 659-669.

25. Yiming Y., Jim J. L. Unexpected enantioselectivity and activity of penicillin aeylase in the resolution of methyl 2,2-dimethyl-l,3-dioxane-4-carboxylate. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 2003, 22, 55-59

26. Charles F. and Wiin J Q. Improved b-lactam acylases and their use as industrial biocatalysts. Current Opinion in Biotechnology. 2004, 15, 349-355.

27. Morilas M., Mcvey C.E.2,3, Brannigan J.A.4,Ladurner A.G.,Forney L.J.and Virden R. Mutations of penicillin aeylase residue B71 extend substrate specificity by decreasing steric constraints for substrate binding. Biochem. J. 2003, 371, 143-150.

28. Wang J.-L., Li X., Xie H.-Y., Liu B.-K., Lin X.-F. Hydrolase-catalyzed fast Henry reaction of nitroalkanes and aldehydes in organic media. Journal of Biotechnology 2010, 145, 240-243.

29. Wu W.-B., WangN., Xu J.-M., Wu Q., Lin X.-F. Penicillin G aeylase catalyzed Markovnikov addition of allopurinol to vinylester. Chem.Commun., 2005, 2348-2350

30. Wu W.-B., Xu J.-M., Wu Q., Lv D.-S., Lin X.-F. Promiscuous Acylases-Catalyzed Markovnikov Addition of N-Heterocycles to Vinyl Esters in Organic Media. Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 487^192.

31. Wcissenburger H.W.O., Van der Hoeven M.G., Reel. Trav. Chim. Pays-Bas, 1970, 89, 1081-1084.

32. Warburton D., Dunnil P., Lilly M.D. Conversion of benzylpenicillin to 6-aminopenicillanic acid in a batch reactor and continuous feed stirred tank reactor using immobilized penicillin amidase, Biotechnol. Bioeng. 1973, 15, 13-25.

33. Svedas V.K., 1. Yu. Galaev, Yu. A. Semiletov, G. A. Korshunova. Bioorg. Chem. 1983, 9, 1139-1141.

34. Waldmann H., Sebastian D. Enzymic Protecting Group Techniques. Chem. Rev. 1994, 94, 911-937; Waldmann H., Sebastian D. Enzymic Protecting Group Techniques. Chem. Rev., 2001, 101 (11), 33673396.

35. Soloshonok V.A., V. K. Svedas, V.P. Kukhar, I.Yu. Galaev, E.V. Kozlova, N.Yu. Svistunova. Bioorg. Khim. 1993, 19(4), 478-483.

36. Soloshonok V.A., A.G. Kirilenko, N.A. Fokina, I.P. Shinina, S.V. Galushko, V.P. Kukhar, V.K. Svedas, E.V. Kozlova. Tetrahedron Asymmetiy 1994, 5(6), 1119-1126.

37. Soloshonok V.A., N.A. Fokina, A.V. Kubyakova, I.P. Shishkina, S.V. Galushko, A.E. Sorochinsky, V.P. Kukhar, V.K. Svedas, M.V. Savchenko. Tetrahedron Asymmetry 1995, 6(7), 1601-1610.

38. Didziapetris R., Drabnig В., Schellenberger V., Jakubke I.-D., Svedas V. Penicillin acylase-catalyzdc protection and deprotection of amino groups as a promosing approach in enzymatic peptide synthesis. FEBS 1991,287,31-33.

39. Svedas V.K., Beltser A.I. Totally Enzymatic Synthesis of Peptides: Penicillin Acylase-Catalyzed Protection and Deprotection of Amino Groups as Important Building Blocks of This Strategy. Annals of the New York Academy of Sciences 1998, 864, 524-527.

40. Brtnik F, Barth T, Jost К. Use of phenylacetyl group for protection of the lysine N-epsilon-amino group in synthesis of peptides. Collect. Czech. Chem. Commun. 1981; 46: 1983-1989.

41. Wang Q.C., Fei J., Cui D.F., Zhu S.G., Xu L.G. Application of an immobilized penicillin acylase to the deprotection ofN-phenylacetyl insulin. Biopolymers 1986, 25, 109-114.

42. Zakov L., Zyka D., Jezek J., Hanclova I., Sanda M., Brzozowski A.M., Acek J.I. The use of Fmoc-Lys(Pac)-OH and penicillin G acylase in the preparation of novel semisynthetic insulin analogs. J. Pept. Sei. 2007, 13, 334-341.

43. Строганов O.B. Изучение субстратной специфичности пенициллинацилазы методами молекулярного моделирования. Канд. дисс. Москва. 2007.

44. Baldaro E., Faiardi D., Fuganti C., Grasselli P., Lazzarini A. Phenylacetyloximethylene: A Carboxyl Protecting Group Removanle with Immobilized Penicillin Acylase, Useful in Benzyl Penicillin Chemistry. Tetrahedron Letters, 1988, 29, 4623-4624.

45. Sagi A., Segal E., Satchi-Fainaro R., Shabat D. Remarkable drug-release enhancement with an elimination-based AB3 self-immolative dendritic amplifier. Bioorganic & Medicinal Chemistry 2007, 15, 3720-3727.

46. Cole M. Factors affecting the synthesis of ampicillin and hydroxypenicillins by cell-bound penicillin acylase of Escherichia coli. Biochem. J. 1969, 115, 757-764.

47. Anisimova V. V., Filippova I. Y., Lysogorskaya E. N., Oksenoit E. S., Kolobanova S. V., Stepanov V. M. Int. J. Proteinase-catalyzed peptide synthesis in concentrated solutions of urea and other denaturing agents. Pept. Protein Res. 1996, 47, 28.

48. Alkema W. B. L., Dijkhuis A., De Vries E., and Janssen D. В.: The role of hydrophobic active-site residues in substratespecificity and acyl transfer activity of penicillin acylase.Eur. J. Biochem., 2002, 269, 2093-2100.

49. Alkema W. B. L., Prins A.K., De Vries E., and Janssen D. B. Role of Argl45 and Arg263 in the active site ofpenicillin acylase of Escherichia coli. Biochem. J. 2002, 365, 303-309.

50. Ospina S., Barzaua E., Ramirez O.T., Lbpez A. Munguia Effect of pH in the synthesis of ampicillin by penicillin acylase. Enzyme Microb. Technol., 1996, 19, 465.

51. Svedas V.K., Margolin A.L., Borisov I.L. and Berezin I.V. Kinetics of the enzymatic synthesis of benzylpenicillin. Enzyme Microb. Technol. 1980, 2, 313-317.

52. Svedas V.K., Margolin A.L. and Berezin I.V. Enzymatic synthesis of ß-lactam antibiotics: a thermodynamic background. Enzyme Microb. Technol. 1980, 2, 138-144.

53. Березин И.В., Клесов A.A., Марголин А.Л., Ныс П.С., Савицкая Е.М., Швядас В.К. Изучение пенициллинамидазы из E.coli: pH-зависимости константы равновесия ферментативного гидролиза бензилпенициллина. Антибиотики. 1976, 21(6), 519-523.

54. Марголин А.Л., Швядас В.-Ю.К., Ныс П.С., Кольцова Э.В., Савицкая Е.М., Березин И.В. Изучение пенициллинамидазы из E.coli: pH-зависимость константы равновесия ферментативного гидролиза ампициллина. Антибиотики. 1978, 2, 114-118.

55. Швядас В.-Ю.К., Марголин А.Л., Березин И.В. Термодинамические особенности ферментативного синтеза р-лактамных антибиотиков. ДАН СССР. 1979, 248(2), 479-481.

56. Березин, И.В., Марголин, A.J1., Швядас, В.К., Ферментативный синтез антибиотиков. Исследование реакции гидролиза-синтеза цефапотина, катализируемой пенициллинамидазой, Докл. АН СССР, 1977, 235, 961-964.

57. Семенов, А.Н. Мартинек, К., Швядас, В.К., Марголин, А.Л, Березин, И.В, Ферментативный синтез бензилпенициллина в двухфазной водноорганической системе, Докл. АН СССР, 1981, 258(5), 1124-1126.

58. Fernandez-Lafuente R., Rossel С. М., Guisan J. М., Enzyme reaction engineering: synthesis of antibiotics catalysed by penicillin G acylase in the presence of organic cosolvents, Enzyme Microb. Technol., 1991, 13,898-905.

59. Fernandez-Lafuente R., Alvaro G., Blanco R. M., and Guisan J. M., Equilibrium controlled synthesis of cephalothin in cosolvent water systems by stabilized penicillin G acylase, Appl. Biochem. Biotechnol., 1991,27, 277-290.

60. Fernandez-Lafuente R., Rossel С. M., Piatkowska В., and Guisan J. M. Synthesis of antibiotics (cephaloglycin) catalysed by penicillin G acylase: evaluation and optimization of different synthetic approaches, Enzyme Microb. Technol., 1996, 19, 9-14.

61. Topgi R.S., Ng J.S., Landis В., Wang P., Behling J.R.Use of Enzyme Penicillin Acylase in Selective Amidation/Amide Hydrolysis to Resolve Ethyl 3-amino-4-pentynoate Isomers. Bioorganic & Medicinal Chemistry 1999, 7, 2221-2229.

62. Kuntz I.D. in: Proteins at Low Temperatures, Advances in Chemistry Series, No. 180, O.Fennema, Ed., 27-33, ACS, Washigton 1979.

63. Hansler M., Jakubke H.-D. Nonconventional Protease Catalysis in Frozen Aqueous Solutions. J. of Peptide Science, 1996, 2, 279-289.

64. Kidd R.D., Sears P., Huang D.-H., White K., Wong C.-H., Farber G. K. Protein Sci. Directed evolution of Pseudomonas aeruginosa lipase for improved amide-hydrolyzing activity. 1999, 8, 410.

65. Mozhaev V. V., Khmelnitsky Y. L., Sergeeva M. V., Belova A.B., Klyachko N. L., Lcvashov A. V. Eur. J. Biochem. Catalytic activity and denaturation of enzymes in water/organic cosolvent mixtures. 1989, 184,597-602.

66. Martinek K., Semenov A. N., Beresin A. N. Dokl. Akad.Nauk, SSSR 1980, 254, 121.

67. Kuhl P., Konnecke A., Doring G., Daumer H., Jakubke H.- D. Enzyme-catalyzed peptide synthesis in biphasic aqueous-organic systems. Tetrahedron Lett 1980, 21, 893.

68. Wubbolts M. G., Favre-Bulle O., Withhold B. Biosynthesis of synthons in two-liquid-phase media. Biotechnol.Bioeng. 1996, 52, 301.

69. Khmelnitsky Y. L., Levashov A. V., Klyachko N. L., Martinek K. Engineering biocatalytic systems in organic media with low water content. Enzyme Microb. Technol. 1988, 10, 710.

70. Barbaric S., Luisi P. L. Micellar solubilization of biopolymers in organic solvents. Activity and conformation of .alpha.-chymotrypsin in isooctane-AOT reverse micelles. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 4239.

71. Luethi P., Luisi P. L. Enzymic synthesis of hydrocarbon-soluble peptides with reverse micelles J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 7285.

72. Menger F. M., Yamada K. Enzyme catalysis in water pools./. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6731.152

73. Jorba X., Clapes P., Xaus N., Clavet S., Torres J. L., Valencia G.; Mata. Optimization and kinetic studies of the enzymatic synthesis of Ac-Phe-Leu-NH2 in reversed micelles J. Enzyme Microb. Techno!. 1992, 14, 117.

74. Serralheiro M. L. M., Prazeres D. M. F., Cabrai J. M. S. Continuous production and simultaneous precipitation of a dipeptide in a reversed micellar membrane reactor. Enzyme Microb. Technol. 1999, 24, 507.

75. Vinogradov A.A., Kudryashova E.V., Levashov A.V., van Dongen W.M. Solubilization and refolding of inclusion body proteins in reverse micelles. Anal Biocliem. 2003, 320, 234.

76. Clapes P., Espelt L., Navarro M. A., Solans C. Highly concentrated water-in-oil emulsions as novel reaction media for protease-catalysed kinetically controlled peptide synthesis. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2001,2, 1394.

77. Wescott C. R., Klibanov A. M. Biochim. The solvent dependence of enzyme specificity. Biophys. Acta 1994, 1206, 1.

78. Carrea G., Ottolina G., Riva S. Trends Biotechnol. Role of solvents in the control of enzyme selectivity in organic media. 1995, 13, 63.

79. Ebert C., Gardossi L., Linda P., Vesnaver R., Bosco M. Influence of organic solvents on enzyme chemoselectivity and their role in enzyme-substrate interaction. Tetrahedron 1996, 52, 4867.

80. Rubio E., Fernandez-Mayorales A., Klibanov A.M., Effect of the solvent on enzyme regioselectivity JACS 1991, 113,695-696.

81. Ke T. Wescott C. R. Klibanov A. M. Prediction of the Solvent Dependence of Enzymatic Prochiral Selectivity by Means of Structure-Based Thermodynamic Calculations J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3366.

82. Zaks A., Klibanov A.M. Enzyme-catalyzed processes in organic solvents. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1985, 82,3192-3196.99 van Rantwijk F., Lau R.M., Sheldon R.A. Biocatalytic transformations in ionic liquids. Trends Biotechnol. 2003,21, 131-138.

83. Yang Z, Pan WB: Ionic liquids: green solvents for nonaqueous biocatalysis. Enzyme Microb. Technol. 2005, 37, 19-28.

84. Tao G.; He L.; Liu W., Xu L.; Xiong W.; Wang T.; Kou Y. Preparation, characterization and application of amino acid-based green ionic liquids. Green Chem. 2006, 8, 639.

85. Ito Y., Sugimura N., Kwon O. H., Imanishi Y. Enzyme modification by polymers with solublities that change in response to photoirradiation in organic media. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 73.

86. O'Brien A.M., Smith A.T., Fagain C.O.: Effects of phthalic anhydride modification on horseradish peroxidase stability and activity. Biotechnol Bioeng 2003, 81, 233-240.

87. Song H.Y., Yao J.H., Liu J.Z., Zhou S.J., Xiong Y.H., Ji L.N. Effects of phthalic anhydride modification on horseradish peroxidase stability and structure. Enzyme Microb Technol 2005, 36:605611.

88. Okahata Y., Mori T. Lipid-coated enzymes as efficient catalysts in organic media. Trends Biotechnol. 1997,15,50.

89. Okazaki S., Kamiya N., Goto M. How Is Enzymatic Selectivity of Menthol Esterification Catalyzed by Surfactant-Coated Lipase Determined in Organic Media. Biotechnol. Prog. 1997, 13, 488.

90. Secundo F., Spadaro S., Carrea G. Optimization of Pseudomonas cepacia lipase preparations for catalysis in organic solvents. Biotechnol. Bioeng. 1999, 62, 554.

91. Lindsay JP, Clark DS, Dordick JS: Combinatorial formulation of biocatalyst preparations for increased activity in organic solvents: salt activation of penicillin amidase. Biotechnol Bioeng 2004, 85, 553-560.

92. Anisimova V. V., Filippova I. Y., Lysogorskaya E. N., Oksenoit E. S., Kolobanova S. V., Stepanov V. M. Int. J. Proteinase-catalyzed peptide synthesis in concentrated solutions of urea and other denaturing agents. Pept. Protein Res. 1996, 47, 28.

93. Unen D.-J., Engbersen F. J., Reinhoudt D. N. Sol-gel immobilization of serine proteases for application in organic solvents Biotechnol. Bioeng. 2001, 75, 154.

94. Wahlgren M., ArnebrantT. Protein adsorption to solid surfaces. Trends Biotechnol. 1991, 9, 201.

95. Wehtje E., Adlerreutz P., Mattiasson B. Improved activity retention of enzymes deposited on solid supports Biotechnol. Bioeng. 1993, 41, 171.

96. Kise H., Hayakama A., Noritomi H. J. Biotechnol. Protease-catalyzed synthetic reactions and immobilization-activation of the enzymes in hydrophilic organic solvents. 1990, 14, 239.

97. Kuptsova S., Markvicheva E., Kochetkov K., Beleokon Y., Rumish L., Zubov V. Biocatal. Biotrans. 2000, 18, 133.

98. Huang W., Wang J., Bhattacharyya D., Bachas,L. G. Improving the Activity of Immobilized Subtilisin by Site-Specific Attachment to Surfaces. Anal. Chem. 1997, 69, 4601.

99. Beck-Piotraschke K., Jakubke H.-D. Protease-catalysed synthesis of peptides containing histidine and lysine. Tetrahedron: Asymm. 1998, 9, 1505.

100. Gill I., Lopez-Fandino R., Vulfson E. Enzymic Oligopeptide Synthesis Using a Minimal Protection Strategy: Sequential Assembly of a Growing Oligopeptide Chain J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6175.

101. Clapes, P.; Torres, J.-L.; Adlercreutz, P. Bioorg. Med. Chem. 1995, 3, 245.

102. Jackson, D. Y.; Burnier, J. P.; Wells, J. A. Enzymic Cyclization of Linear Peptide Esters Using Subtiligase J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 819.

103. Fernandez M. M., Margot A. O., Falender C. A., Blanch H.W., Clark D. S. Enzymatic synthesis of peptides containing unnatural amino acids. Enzyme Microb. Technol. 1995, 17, 964.

104. Krix G., Eichhorn U., Jakubke H.-D., Kula, M.-R. Protease-catalyzed synthesis of new hydrophobic dipeptides containing non-proteinogenic amino acids. Enzyme Microb. Technol. 1997, 21, 252.

105. Clapes P., Moran C., Infante M. R. Enzymatic synthesis of arginine-based cationic surfactants. Biotechnol. Bioeng. 1999, 63, 333.

106. Carea G., Danieli B., Palmisano G., Riva S., Santagostino M. Lipase-mediated resolution of 2-cyclohexen-l-ols as chiral buildingblocks en route to eburnane alkaloids. Tetrahedronc: Asymmetry 1992,3,775-784.

107. Inagaki M., Hiratake J., Nishioka Т., Oda J., One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via lipase-catalyzed kinetic resolution coupled with in situ formation and racemization of cyanohydrins. JOC 1992, 57, 5643-5649.

108. Brand S., Jones M.F., Rayner C.M. The first examples of dynamic kinetic resolution by enantioselective acetylation of hemithioacetals: An efficient synthesis of homochiral a-Acetoxysulfides. Tetrahedrone lelt. 1995,36, 8493-8496.

109. Van Rantwijk F. and Sheldon R.A. Enantioselective acylation of chiral amines catalysed by serine hydrolases. Tetrahedron 2004, 60, 501-519.

110. Maugard Т., Remaud-Simeon M., Monsan P. Kinetic study of chemoselective acylation of amino-alditol by immobilized lipase in organic solvent:effect of substrate ionization. Biochimica et Biophysica Acta 1998, 1387, 177-183.

111. Therisodt M. and Klibanov A.M. Facile Enzymatic Preparation of Monoacylated Sugars in Pyridine. J. Am. Chem. Soc., 108, 1986, 5638-5640.

112. Xiao-fengLi & Min-huaZong & Guang-leiZhao. Highly regioselective enzymatic synthesis of 5'-0-stearate of l-(3-D-arabinofuranosylcytosine in binary organic solvent mixtures. Appl Microbiol Biotechnol (2010) 88: 57-63.

113. Chen X.-Y., Zong M.-H., Lou W.-Y., Wu H. Highly Efficient Regioselective Synthesis of 5'-0-lauroyl-5-azacytidine Catalyzed by Candida antarctica Lipase B. Appl Biochem Biotechnol 2008, 151: 21-28.

114. Quintana P.G., Baldessari A. Lipase-catalyzed regioselective preparation of fatty acid esters of hydrocortisone. Steroids 2009, 74, 1007-1014.

115. Zhang D.-HL, Bai S., Dong X.-Y., Sun Y. Optimization of Lipase-Catalyzed Regioselective Acylation of Pyridoxine (VitaminB6). J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 4526-4531.

116. Oger C., Marton Z., Brinkmann Y., Bultel-Ponce V., Durand Т., Graber M., Galano J.-M. Lipase-Catalyzed Regioselective Monoacetylation of Unsymmetrical 1,5-Primary Diols. J. Org. Chem. 2010, 75, 1892-1897.

117. Amblard M., Fehrentz J.-A., Martinez J., Subra G. Fundamentals of Modern Peptide Synthesis. Methods in Molecular Biology 2005, 298, 3-24.

118. Isidro-Llobet A., Alvarez M., Albericio F. Amino Acid-Protecting Groups. Chem. Rev. 2009, 109, 2455-2504.

119. France S., Guerin D.J., Miller S.J., Lectka Т. Nucleophilic Chiral Amines as Catalysts in Asymmetric Synthesis. Chemical Reviews, 2003, 103, 8, 2985-3012.

120. Gregory C. Fu Asymmetric Catalysis with "Planar-Chiral" Derivatives of 4-(Dimethylamino)-pyridine. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 542-547.

121. Препаративная органическая химия. Москва, Госхимиздат, стр. 304, 305.

122. R.F. Borch, M.D. Bernstein, H.D. Durst. The Cyanohydridoborate anione as a selective reducing agent. JACS 1971, 93(12), 2897-2904.

123. Юшко М.И. Кинетические закономерности ферментативного синтеза ампициллина, катализируемого пенициллинацилазой, в гомогенных, гетерогенных и твердофазных системах. Канд. дисс. Москва. 2000.

124. Gololobov М. Yu., Borisov L., Belikov V. M., Svedas V. К. Acyl Group Transfer by Proteases Forming Acyl-Enzyme Intermediate: Kinetic Model Analysis. Biotechnology and Bioengineering, 1988, 32, 866-872.

125. Gololobov M.Yu., Borisov I.L., Svedas V.K. Acyl group transfer by proteases forming an acylenzyme intermediate: kinetic model analysis (including hydrolysis of acylcnzyme-nucleophile complex). J. Theor. Biol. 1989, 140, 193-204.

126. Svedas V., Guranda D., Van Langen L., Van Rantwijk F., Sheldon R. Kinetic study of penicillin acylase from Alcaligenes faecalis. FEBS Lett., 1997, 417, 414-418.

127. De Vries N, De Flora S. N-Acetyl-L-Cysteine. J Cell Biochem 1993;17F, 270-277.

128. Buck R.H., Krummen K. Resolution of amino acid enantiomers by high-performance liquid chromatography using automated pre-column derivatisation with a chiral reagent. J. Chromatogr., 1984, 315, 279.

129. Gurentsova O.I., Savchenko M.V., Sumbatyan N.V., Korshunova G.A. and Svedas V.K. Detection of enantiomers of nucleoamino acids by HPLC with premodification with o-phthalic aldehyde. Bioorg. Khim., 1997,23, 877.

130. Simons S.S., Johnson D.F. Reaction of o-phthalaldehyde and thiols with primaiy amines: formation of l-alkyl(and aryl)thio-2-alkylisoindoles J. Org. Chem. 1978, 43, 2886.

131. Швядас В.-Ю. К., Галаев И. Ю., Березин И. В. Взаимодействие аминокислот с о-фталевым альдегидом: спектрофотометрический метод количественного определения продукта реакции. Биоорганическая химия 1978,4, 1.

132. Svedas V.-J. К., Galaev I.J., Borisov I.L., Berezin I.V. The Interaction of Amino Acids with o-Phthaldialdehyde: A Kinetic Study and Spectrophotometric Assay of the Reaction Product. Anal. Biochem. 1980, 101, 188-195.

133. Aswad D.W., Determination of D- and L-aspartate in amino acid mixtures by high-performance liquid chromatography after derivatization with a chiral adduct of o-phthaldialdehyde, Anal. Biochem. 1984, 137,405-409.

134. Buck R.H., Krummen K., Resolution of amino acid enantiomers by high-performance liquid chromatography using automated pre-column derivatisation with a chiral reagent, J. Chromatogr. 1984, 315,279-285.

135. Bruckner H., Wuttner R., Godel H., Automated enantioseparation of amino acids by derivatization with o-phthaldialdehyde and N-acylated cysteines, J. Chromatogr. 1989, 476, 73-82.

136. Jegorov A., Trnka Т., Stuchlik J., High-performance liquid chromatographic detection of enantiomeric amino alcohols after derivatization with o-phthaldialdehyde and various thiosugars, J. Chromatogr. 1991,558,311-317.

137. Duchateau A.L.L., Boesten J.M.M., Coussens B.B. High-Performancc liquid chromatographic separation and molecular modelling of diastereomeric isoindole derivatives of amino compounds, Chirality 1995, 7, 547-555.

138. Jacobs W.A., Leburg M.W., Madaj E.J. Stability of o-phthalaldehyde-derived isoindoles. Anal. Biochem. 1986, 156,334-340.

139. Lindner W., Indirect Separation of Enantiomers by Liquid Chromatography, Eds. M. Zief, L.J. Crane. Chromatographic Chiral Separations. Chromatographic Science Series. V. 40, New York: Marcel Dekker. 1988, 116.

140. Desai D.M., Gal J., Enantiospecific drug analysis via the ortho-phthalaldehyde/homochiral thiol derivatization method, J. Chromatogr. 1993, 629, 215-228.

141. Florancc J., Galdes A., Konteatis Z., Kosarych Z., Langer K., High-performance liquid chromatographic separation of peptide and amino acid stereoisomers, J. Chromatogr. 1987, 414, 313322.

142. Brent A. Neuschwander-Tetri, F. Joseph Roll. Glutathione Measurement by Hihg-Performance Liquid Chromatography Separation and Fluorometric Detection of the Glutathione-Orthophtalaldehyde Adduct. Analytical Biochemistry 1989, 179, 236-241.

143. Швядас В.-Ю. К., Галаев И. Ю., Березин И. В. Спектрофотометрический метод количественного определения эфиров аминокислот в смеси, содержащей свободные аминокислоты. Биоорганическая химия 1978,4, 1.

144. Gentilucci L, Tolomelli A, Squassabia F. Peptides and peptidomimetics in medicine, surgery and biotechnology. Curr Med Chem. 2006;13(20):2449-66

145. A.Maestro, C.Astorga, V.Gotor. Enzymatic resolution of (±)-trans-2-aminocyclohexanol and (±)-trans-2-aminocyclopentanol. Tetrahedron: Asymmetry, 1997, 8, 18, 3153-3159.

146. Orsat В., Alper P.B., Moree W.,Mak C.-P., Wong С. H. Homocarbonates as Substrates for the Enantioselective Enzymatic Protection of Amines. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 712 713.

147. Химюк А.Я. Ацилирование аминосоединений в водной среде под действием пенициллинацилаз. Канд. дисс. Москва. 2005.

148. Laumen К., Kittelman М., Ghisalba О. Chemo-enzymatic approaches for creation of novel chiral building blocks and reagents for pharmaceutical applications. J. Mol. Cat.: Enzymatic 19-20 (2002) 5556.

149. Patel, R.N. Biocatalysis: Synthesis of Chiral Intermediates for Pharmaceuticals. Curr. Org. Chem. 2006, 10, 1289-1321.

150. Faber, K.; Kroutil, W. New enzymes for biotransformations Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 181187.

151. Pesti J.A., Di Cosimo R. Recent progress in enzymatic resolution and desymmetrization of pharmaceuticals and their intermediates. Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 2003, 6, 884-901.