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Eine biokatalytische oxidative Kaskade für die Umsetzung von Fettsäuren zu α‐Ketosäuren mit interner H 2 O 2 ‐Regeneration

2017; Wiley; Volume: 130; Issue: 2 Linguagem: Alemão

10.1002/ange.201710227

1521-3757

Somayyeh Gandomkar, Alexander Dennig, Anđela Đordić, Lucas Hammerer, Mathias Pickl, Thomas Haas, Mélanie Hall, Kurt Faber,

Enzyme Catalysis and Immobilization

Abstract Eine Wertschöpfung aus natürlichen Kohlenstoffquellen erfordert die Funktionalisierung von biobasierten Chemikalien. Eine atomeffiziente biokatalytische oxidative Kaskade wurde entwickelt, um aus gesättigten Fettsäuren α‐Ketosäuren herzustellen. Dafür wurde ein Cytochrom P450 im Peroxygenase‐Modus für die regioselektive α‐Hydroxylierung der Fettsäuren gemeinsam mit α‐Hydroxysäure‐Oxidase(n) für die nachfolgende enantioselektive Oxidation eingesetzt, was zu einer internen Regeneration des Oxidationsmittels H 2 O 2 führte. Dadurch konnte die Zersetzung der Ketosäure unterdrückt werden, und die Lebensdauer des Biokatalysators wurde wenig beeinflusst. Die O 2 ‐abhängige Kaskade beruht auf katalytischen Mengen an H 2 O 2 und bildet Wasser als einziges Nebenprodukt. Aus Octansäure konnte unter milden Bedingungen 2‐Oxooctansäure in einer simultanen zweistufigen Eintopf‐Kaskade in wässrigem Puffer mit bis zu >99 % Umsatz ohne Anreicherung der Hydroxysäure hergestellt werden. Das Produkt wurde in präparativem Maßstab mit 91 % Ausbeute isoliert, und die Kaskade wurde für Fettsäuren mit verschiedenen Kettenlängen angewendet (C6:0 bis C10:0).