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Modified disaccharides for novel excipients synthesis
Borjana Lubura
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Helmut Viernstein
DOI
10.25365/thesis.12536
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29286.44606.844055-3
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ziel dieser Arbeit ist die Synthese von Azidoderivaten der D-Glukose bzw. Cellobiose mittels enzymkatalysierter und organisch-chemischer Methoden. Zur Durchführung der enzymakatalysierten Synthesen von 6-Azido-6-desoxy-D-glukose, 6-Azido-6-desoxy-cellobiose, 6´-Azido-6´-desoxy-cellobiose und 2-Azido-2-desoxy-cellobiose wurde das native bzw. rekombinante Enzym Cellobiose Phosphorylase aus dem Bakterium Clostridium thermocellum NCIMB 10682 verwendet, welches allgemein phosphorolytische und synthetische Reaktionen mit den Substraten Cellobiose bzw. D-Glukose katalysiert. Folgende Reaktionen wurden durchgeführt: enzymkatalysierte phosphorolytische Spaltung von 6-Azido-6-desoxy-cellobiose in α-D-Glukose-1-phosphat und 6-Azido-6-desoxy-D-glukose sowie enzymkatalysierte Synthese von 6-Azido-6-desoxy-cellobiose aus α-D-Glukose-1-phosphat und 6-Azido-6-desoxy-D-glukose. Phosphorolytische Spaltung von 2-Azido-2-desoxy-cellobiose führt zur Synthese von 2-Azido-2-desoxy-D-glukose und α-D-Glukose-1-phosphat. Im Falle von 6´-Azido-6´-desoxy-cellobiose wird vermutet, dass deren Spaltung zu einem geringen Anteil stattfindet, wobei eine geringe Menge an entstehender D-Glukose ausreichen würde, die Bindung des ohnehin schwach bindenden Substrats 6´-Azido-6´-desoxy-cellobiose zu hemmen; somit würde eine weitere Spaltung unterbleiben. Diese Hypothese wird durch den Fund geringerer Menge an Cellobiose gestützt, die vermutlich aus 2 Glukosemolekülen in den α-D-Glukose-1-phosphat- und D-Glukose-Bindungsstellen gebildet wurde.
Aufgrund der vorliegenden Resultate sind bestimmte zukünftige Aktivitäten naheliegend, wie z. B. die Enzymimmobilisierung zur Stabilisierung von Cellobiose Phosphorylase und Anwendung von Mutarotase um die Anomerenkonfiguration von D-Glukose in Richtung auf das β-Anomer zu verlagern.
Abstract
(Englisch)
Aim of the work is the synthesis of azido derivatives of D-glucose and cellobiose by combined enzyme-catalyzed and organic-chemical methods. Enzyme-catalyzed reactions of 6-azido-6-deoxy-D-glucose, 6-azido-6-deoxy-cellobiose, 6´-azido-6´-deoxy-cellobiose and 2-azido-2-deoxy-cellobiose were performed with native and recombinant enzyme cellobiose phosphorylase from bacterium Clostridium thermocellum NCIMB 10682 using its phosphorolytic modes. The following conversions have been demonstrated: enzyme-catalyzed phosphorolytic cleavage of 6-azido-6-deoxy-cellobiose to afford α-D-glucose 1-phosphate and 6-azido-6-deoxy-D-glucose; and enzyme-catalyzed synthesis of 6-azido-6-deoxy-cellobiose from α-D-glucose 1-phosphate and 6-azido-6-deoxy-D-glucose. Phosphorolytic cleavage of 2-azido-2-deoxy-cellobiose has resulted in 2-azido-2-deoxy-D-glucose and α-D-glucose 1-phosphate. In the case of 6´-azido-6´-deoxy-cellobiose, it is assumed that the reaction proceeds to a small extent, whereupon the small amount of D-glucose formed would suffice to inhibit binding of the weak substrate 6´-azido-6´-deoxy-cellobiose and to block further cleavage. This interpretation is supported by the finding of a small amount of cellobiose, presumably formed from 2 molecules of D-glucose bound in both the α-D-glucose 1-phosphate and D-glucose binding sites.
Future activities suggested by the results of the present dissertation include enzyme immobilization to stabilize cellobiose phosphorylase and application of mutarotase to shift the anomeric configuration of D-glucose toward the β-anomer.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Clostridium thermocellum NCIMB 10682 cellobiose phosphorylase synthesis of azido dreivatives of D-glucose and celloiose enzyme-catalyzed and organic-chemical reactions
Schlagwörter
(Deutsch)
Clostridium thermocellum NCIMB 10682 Cellobiose Phosphorylase Synthese von Azidoderivaten der D-Glukose bzw. Cellobiose enzymkatalysierte und organisch-chemische Reaktionen
Autor*innen
Borjana Lubura
Haupttitel (Englisch)
Modified disaccharides for novel excipients synthesis
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
177 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Wolfgang Kreis ,
Paul Messner
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC08448235
Utheses ID
11303
Studienkennzahl
UA | 091 | 441 | |