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纳米人  · 公众号  ·  · 2025-05-31 21:39

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阳极氧化 和ThDP依赖酶催化,解锁了电酶催化的动态动力学氧化新体系 。这种强大的电酶法在使用低至0.05 mol %的酶负载量下,实现各种具有生物活性的 布洛芬、萘普生等十种 ( S ) -芳基丙酸类抗炎药物的高效合成 ,具有高达99 %的对映体选择性。机制研究揭示了电酶在精确的底物识别、加速消旋和促进动力学匹配的电子传递中的多种功能。


技术方案:

1、探究了电酶促反应过程及条件优化

作者证实了提出的电酶促方法有效、可持续,适用于全细胞体系,具有可扩展性,降低了酶和介体的负载。

2、考察了电酶体系的适用范围

作者发现电酶体系可将多种外消旋α-支链醛高效转化为α-手性羧酸,该体系对不同基团耐受性良好,适用于多种烷基取代,成功合成十种生物活性(S)-布洛芬。

3、探讨了电酶催化体系中关键机理问题

研究揭示了电酶催化中关键机理问题:外消旋化由蛋白支架促进,对映体区分由酶选择性实现,电子穿梭通过二茂铁介导。实验和模拟表明(S)-对映体更易被酶结合,电子转移助力反应,实现高对映选择性转化。


技术优势:

1、开发了一种新型电酶促方法

作者通过电化学两次1电子氧化途径重塑ThDP依赖酶,实现了外消旋α-支链醛向对映体富集的生物活性(S)-布洛芬的高效转化,转化数(TON)高达1,320(0.05 mol%酶负载量),对映体选择性(ee)高达99%。

2、揭示了电酶多功能催化机制

本研究揭示了电酶在精确底物识别、加速消旋和促进动力学匹配的电子传递中的多种功能,为理解电酶催化机制提供了新见解。


技术细节

反应和条件优化

基于酶结合的Breslow中间体易氧化的假设,作者使用硫胺素依赖性酶促进外消旋醛 rac - 1a







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