Influence of the Nucleophile on the Candida antarctica Lipase B-Catalysed Resolution of a Chiral Acyl Donor

Función de los confórmeros de ataque cercano en la acilación enantioselectiva del (R,S)-propranolol catalizada por lipasa B de Candida antarctica

La lipasa B de Candida antarctica (CalB) se ha utilizado en la acilación quimio- y enantioselectiva del racemato (R,S)-propranolol. CalB tiene enantioselectividad moderada (E=63) por el R-propranolol. La enantioselectividad, se origina en la reacción de transferencia del grupo acilo desde la serina catalítica, acilada, al propranolol. La fase inicial de esta reacción involucra la formación de complejos de Michaelis y posteriormente conformaciones de ataque cercano. El análisis de las conformaciones de ataque cercano ha permitido en varios casos explicar el origen de la catálisis o reproducir el efecto catalítico. En este trabajo se profundiza en la comprensión la función de las conformaciones de ataque cercano en la enantioselectividad de la acilación del (R,S)-propranolol catalizada por CalB. Para lo anterior se realizó un estudio detallado de los complejos de Michaelis y de las conformaciones de ataque cercano del paso enantioselectivo de la reacción de acilación del (R,S)-propranolol utilizando un protocolo de dinámica molecular QM/MM (SCCDFTB/CHARMM) utilizando 6 distribuciones de velocidades iniciales y simulaciones de 2,5 ns. Se estudiaron 7 complejos CalB-propranolol. Los enlaces de hidrógeno del sitio activo de CalB acilada relevantes para la actividad catalítica fueron estables en todas las simulaciones. Las poblaciones de los complejos de Michaelis y de las conformaciones de ataque cercano son dependientes de la distribución de las velocidades iniciales de la dinámica molecular. La enantioselectividad moderada de CalB acilada, encontrada experimentalmente, puede ser parcialmente atribuida a la alta población de conformaciones de ataque cercano observada para el S-propranolol.

Preparation of polyphosphazene hydrogels for enzyme immobilization

We report on the synthesis and application of a new hydrogel based on a methacrylate substituted polyphosphazene. Through ring-opening polymerization and nucleophilic substitution, poly[bis(methacrylate)phosphazene] (PBMAP) was successfully synthesized from hexachlorocyclotriphosphazene. By adding PBMAP to methacrylic acid solution and then treating with UV light, we could obtain a cross-linked polyphosphazene network, which showed an ultra-high absorbency for distilled water. Lipase from Candida rugosa was used as the model lipase for entrapment immobilization in the hydrogel. The influence of methacrylic acid concentration on immobilization efficiency was studied. Results showed that enzyme loading reached a maximum of 24.02 mg/g with an activity retention of 67.25% when the methacrylic acid concentration was 20% (w/w).