Reaktionstechnische Untersuchungen zur präparativen enzymatischen 3-Fluorneuraminsäure und Glycolylneuraminsäure

Beliczey, Juliane

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Autor

Beliczey, Juliane

Art der Hochschulschrift

Dissertation

Prüfungsdatum

04.04.2003

Datum der Veröffentlichung

2003

Erstgutachter

Wandrey, Christian

Zweitgutachter

Wamhoff, Heinrich

Beteiligte Institutionen

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

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Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11811/1891
URN: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-01456

Inhalt

Fluorneuraminsäure

Neu5Ac3F konnte erstmalig enzymatisch aus ManNAc und F-Pyr Aldolase-katalysiert hergestellt werden.
Für diese Reaktion wurde ein kinetisches Modell aufgestellt, welches für die Simulation von Satzreaktoren genutzt wurde.
In einem 6-fachen Repetitive-Batch konnte Neu5Ac3F mit einer Raum-Zeit-Ausbeute von 4,1 g/(l*d) hergestellt und in einer Menge von 2,55 g Neu5Ac3F_axial und 150 mg Neu5Ac3F_equatorial isoliert werden.
Elf weitere Zucker wurden nach diesem Schema zu fluorierten Neuraminsäurederivaten umgesetzt. 3F-KDN wurde im 500 mg Maßstab hergestellt.
Es ist erstmalig gelungen, 3-[¹⁸F]Fluorneuraminsäure darzustellen durch die Aldolase-katalysierte Reaktion im geträgerten System aus [¹⁸F]Fluorpyruvat und ManNAc.
Neu5Ac3F_axial konnte erstmalig zu CMP-Neu5Ac3F umgesetzt werden mit einer RZA von 11,1 g/(l*d) und in einer Menge von 600 mg isoliert werden.
Die hier hergestellte Neu5Ac3F und CMP-Neu5Ac3F werden über Calbiochem vertrieben.

Glycolylneuraminsäure

Es konnte erstmalig gezeigt werden, dass GlcNGc durch eine rekombinante N-Acetylglucosamin 2-Epimerase [E.C. 5.1.3.8] zu ManNGc epimerisiert wird.
Die Epimerisierung von GlcNGc und die anschließende Aldolase-katalysierte Aldolkondensation mit Pyruvat wurde kinetisch charakterisiert.
Für beide Enzymreaktionen wurde ein kinetisches Modell erstellt.
Die kinetischen Modelle konnten durch Anpassung der Parameter an sechs Satzreaktorversuche zur Synthese von Neu5Gc aus GlcNGc und Pyruvat im Zwei-Enzym-System verifiziert werden.
Aus einer präparativen Fed-Batch Synthese konnten nach Anionenchromatographie 5,7 g Neu5Gc gewonnen werden
Erstmalig konnte gezeigt werden, dass Neu5Gc durch eine Synthetase aus E. coli mit einer relativen Aktivität von 4% umgesetzt werden kann.
Aus einer präparativen Synthese von CMP-Neu5Gc mit dieser Synthetase konnten 70 mg Produkt isoliert werden.

Schlagwörter

3-Fluorneuraminsäure, Glycolylneusaminsäure

Klassifikation (DDC)

540 Chemie

Zitiervorschlag
BibTeX

Beliczey, Juliane: Reaktionstechnische Untersuchungen zur präparativen enzymatischen 3-Fluorneuraminsäure und Glycolylneuraminsäure. - Bonn, 2003. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-01456

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Neu5Ac3F konnte erstmalig enzymatisch aus ManNAc und F-Pyr Aldolase-katalysiert hergestellt werden.
Für diese Reaktion wurde ein kinetisches Modell aufgestellt, welches für die Simulation von Satzreaktoren genutzt wurde.
In einem 6-fachen Repetitive-Batch konnte Neu5Ac3F mit einer Raum-Zeit-Ausbeute von 4,1 g/(l*d) hergestellt und in einer Menge von 2,55 g Neu5Ac3F_axial und 150 mg Neu5Ac3F_equatorial isoliert werden.
Elf weitere Zucker wurden nach diesem Schema zu fluorierten Neuraminsäurederivaten umgesetzt. 3F-KDN wurde im 500 mg Maßstab hergestellt.
Es ist erstmalig gelungen, 3-[¹⁸F]Fluorneuraminsäure darzustellen durch die Aldolase-katalysierte Reaktion im geträgerten System aus [¹⁸F]Fluorpyruvat und ManNAc.
Neu5Ac3F_axial konnte erstmalig zu CMP-Neu5Ac3F umgesetzt werden mit einer RZA von 11,1 g/(l*d) und in einer Menge von 600 mg isoliert werden.
Die hier hergestellte Neu5Ac3F und CMP-Neu5Ac3F werden über Calbiochem vertrieben.

Glycolylneuraminsäure

Es konnte erstmalig gezeigt werden, dass GlcNGc durch eine rekombinante N-Acetylglucosamin 2-Epimerase [E.C. 5.1.3.8] zu ManNGc epimerisiert wird.
Die Epimerisierung von GlcNGc und die anschließende Aldolase-katalysierte Aldolkondensation mit Pyruvat wurde kinetisch charakterisiert.
Für beide Enzymreaktionen wurde ein kinetisches Modell erstellt.
Die kinetischen Modelle konnten durch Anpassung der Parameter an sechs Satzreaktorversuche zur Synthese von Neu5Gc aus GlcNGc und Pyruvat im Zwei-Enzym-System verifiziert werden.
Aus einer präparativen Fed-Batch Synthese konnten nach Anionenchromatographie 5,7 g Neu5Gc gewonnen werden
Erstmalig konnte gezeigt werden, dass Neu5Gc durch eine Synthetase aus E. coli mit einer relativen Aktivität von 4% umgesetzt werden kann.
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