Нові біокаталізатори для створення потенційних лікарських засобів
За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 13 грудня 2017 року
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2018.03.073Ключові слова:
іммобілізація, мікросомальна фракція печінки свині, полімерні носії, енантіоселективний гідроліз, естери 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-онуАнотація
Розроблено способи іммобілізації карбоксилестерази у складі мікросомальної фракції печінки свині в кріогелі полівінілового спирту; філофорині з Phyllophora nervosa і альгінаті натрію. Одержано високоактивні (65–80% збереження вихідної естеразної активності), стійкі при зберіганні і до дії підвищених температур біокаталізатори. Створено біотехнології енантіоселективного гідролізу естерів 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-ону за допомогою вільних та іммобілізованих препаратів мікросомальної фракції. У результаті ферментативного гідролізу вперше отримано S-енантіомери субстратів зі збільшеним афінітетом до центральних бенздіазепінових рецепторів та протисудомною активністю. Показано, що іммобілізовані препарати мікросомальної фракції печінки свині каталізують енантіоселективний гідроліз естерів 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-ону з 50% ступенем трансформації протягом 5–12 циклів використання в періодичному режимі.
Посилання
Rentsch K.M. The importance of stereoselective determination of drugs in the clinical laboratory. J. Biochem. Biophys. Methods. 2002. 54(1-3): 1. https://doi.org/10.1016/S0165-022X(02)00124-0
Bielory L., Leonov A. Stereoconfiguration of antiallergic and immunologic drugs. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2008.
(1): 1. https://doi.org/10.1016/S1081-1206(10)60396-1
Yang S.K., Chen S.J., Huang J.D. Enantioselectivity suggests a cytosolic origin for a commercial pig liver esterase
preparation. Chirality. 1995. 7(1): 40. https://doi.org/10.1002/chir.530070108
Yang S.K., Lu X. Racemization kinetics of enantiomeric oxazepams: stereoselective hydrolysis of enantiomeric
oxazepam 3-acetate in rat liver microsomes and brain homogenate. J. Pharm. Sci. 1989. 78(10): 789. https://doi.
org/10.1002/jps.2600781002
Yang S., Liu K., Guengerich P. Enantioselective hydrolysis of oxazepam 3-acetate by esterases in human and rat liver
microsomes and rat brain S9 fraction. Chirality. 1990. 2(3): 150. https://doi.org/10.1002/chir.530020305
Maier N.M., Franco P., Lindner W. Separation of enantiomers: needs, challenges, perspectives. J. Chromatogr. A. 2001.
(1-2): 3. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)00532-X
Hosokawa M. Structure and сatalytic properties of сarboxylesterase isozymes involved in metabolic activation of
prodrugs. Molecules. 2008, 13(2): 412. https://doi.org/10.3390/molecules13020412
Shesterenko E.A., Romanovska I.I., Sevastyanov O.V., Andronati S.A. Carboxylesterases in enantioselective synthesis of organic compounds. Biotechnologia Actа. 2013. 6(1): 9. https://doi.org/10.15407/biotech6.01.009
[Шестеренко Е.А., Романовская И.И., Севастьянов О.В., Андронати С.А. Карбоксилэстеразы в энантиоселективном синтезе органических соединений. Biotechnologia Actа. 2013. Т. 6, № 1. С. 9—21.]
Lee E.G., Won H.S., Ro H.S. et al. Preparation of enantiomerically pure (S)-flurbiprofen by an esterase from Pseudomonas sp. KCTC 10122BP. J. Mol. Catal. B. Enzym. 2003. 26(3-6): 149. https://doi.org/10.1016/j.molcatb.2003.05.004
Ogawa J., Mano J., Hagishita T., Shimizu S. Enantioselective ester hydrolase from Sphingobacterium sp. 238C5 useful for chiral resolution of β-phenylalanine and for its β-peptide synthesis. J. Mol. Catal. B. Enzym. 2009. 60(3-4): 138.
https://doi.org/10.1016/j.molcatb.2009.04.011
Yu L., Xu L., Yu X. Purification and properties of a highly enantioselective l-menthyl acetate hydrolase from Burkholderia cepacia. J. Mol. Catal. B. Enzym. 2009. 57(1-4): 27. https://doi.org/10.1016/j.molcatb.2008.06.011
Asakawa K., Noguchi N., Takashima S., Nakada M. Preparation of a new chiral building block containing a benzylic quaternary stereogenic center and a formal total synthesis of (−)-physostigmine. Tetrahedron: Asymmetry. 2008.
(19): 2304. https://doi.org/10.1016/j.tetasy.2008.09.021
Shesterenko Ye.A., Romanovska I.I., Sevastyanov O.V. et al. Enantioselective hydrolysis of 3-hydroxy-1,4-benzodiazepin-2-one esters by pig liver microsomes. J. Mol. Catal. B. Enzym. 2014. 102: 66. https://doi.org/10.1016/j.
molcatb.2014.01.019
Evtushenkov A.N., Fomichev Yu.K. Introduction to Biotechnology. (Minsk: BGU, 2004).
[Евтушенков А.Н., Фомичев Ю.К. Введение в биотехнологию. Минск: БГУ, 2004.]
Heilmann S.M., Drtina G.J., Haddad L.C. Azlactone-reactive polymer supports for immobilizing synthetically useful
enzymes. Part I. Pig liver esterase on dispersion polymer supports. J. Mol. Catal. B. Enzym. 2004. 30(1): 33. https://
doi.org/10.1016/j.molcatb.2004.03.00378 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2018. (3)
Desai P.D., Dave A.M., Devi S. Chemoselective hydrolysis of methyl 2-acetoxybenzoate using free and entrapped
esterase in κ-carrageenan beads. J. Appl. Polymer Sci. 2008. 108(4): 2617. https://doi.org/10.1002/app.27298
Patent of Ukraine No. 75709. Andronati S.A., Shesterenko Ye.A., Romanovska I.I. et al. Method of the preparation of
-acyloxy-7-bromo-5-phenyl-1,2-dihydro-3H-1,4-benzodiazepine-2-one S-enantiomers. 10.12.2012.
[Пат. Україна № 75709. Андронаті С.А., Шестеренко Є.А., Романовська І.І. та ін. Спосіб отримання S-енан тіомерів 3-ацилокси-7-бром-5-феніл-1,2-дигідро-3Н-1,4-бенздіазепін-2-ону. Опубл. 10.12.2012. Бюл. № 15.]
Patent of Ukraine No. 76777. Andronati S.A., Shesterenko Ye.A., Romanovska I.I. et al. Method of the preparation of
-acyloxy-7-bromo-5-phenyl-1,2-dihydro-3H-1,4-benzodiazepine-2-one S-enantiomers. 10.01.2013.
[Пат. Україна № 76777. Андронаті С.А., Шестеренко Є.А., Романовська І.І. та ін. Спосіб отримання S-енантіомерів 3-ацилокси-7-бром-5-феніл-1,2-дигідро-3Н-1,4-бенздіазепін-2-ону. Опубл. 10.01.2013. Бюл. № 1.]
