Новости химической науки > Ферментативный и металлокомплексный катализ в одной молекуле

Акира Харада (Akira Harada) и коллеги с факультета макромолекулярных соединений университета Осака разработали катализатор, представляющий комплекс родия с белковым антителом 1G8.

Полученный катализатор успешно сочетает в себе высокую каталитическую активность, присущую комплексам родия, и высокую селективность, свойственную ферментативному катализу.. Родий, платина или палладий являются основой наиболее активных катализаторов, использующихся как в тонком, так и в промышленном органическом синтезе. Тем не менее, в природе не обнаружены ферменты, активные центры которых работали бы за счет этих металлов. Искусственные ферментоподобные катализаторы, созданные с использованием родия и других металлов 8 - 10 групп, могут кардинально изменить подход к высокоэффективному высокоселективному катализу.

Ахиральный комплекс родия, использовавшийся в качестве гаптена.

Для производства клеткой моноклональных антител для катализатора исследователи использовали ахиральный комплекс родия. Гаптен ковалентно связывался с бычьим сывороточным альбумином за счет активации карбоксильной группы в молекуле гаптена с использованием карбонилимидазола. Введение в клетку гаптенлигатированного альбумина приводило к тому, что клетка начинала выработку белковых антител. Выделяющиеся антитела капсулировали родиевый комплекс, формируя для катализатора ассиметрическое окружение подобное активному центру фермента. Хиральный агрегат комплекс/антитело способствует проявлению стереоселективности катализатора за счет контролирования подхода субстрата к каталитически активному родиевому центру.

Японские ученые применили полученный ими катализатор для восстановления кратных связей серии прекурсоров аминокислот. Полученный белково-металлокомплексный катализатор отличался высокой селективностью в распознавании субстратов. В результате гидрирования кратной связи образовывался лишь один из возможных оптических изомеров.

Источник: Organic & Biomolecular Chemistry, 2006, 4, 3571.