Orientadores: Carlos Roque Duarte Correia, Diogo Seibert Lüdtke / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:45:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leal_LuizHenriqueQueiroz_M.pdf: 1546385 bytes, checksum: 4ce60e2af123f00d362d203dcc39ae49 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Álcoois secundários e propargílicos quirais são importantes blocos sintéticos por sua versatilidade e potencial aplicação na construção de estruturas mais complexas. O presente trabalho teve como objetivo a síntese de ligantes aminoálcoois quirais derivados de prolina, utilizando-se como etapa chave a arilação de Heck-Matsuda, e a aplicação desses ligantes nas reações de redução de cetonas pró quirais e nas reações de alquinilação de aldeídos pró quirais visando à produção de álcoois propargílico e/ou secundários quirais enantiomericamente enriquecidos. Nas reações de Redução de cetonas pró quirais, acetofenona foi reduzida por BH3.THF na presença dos ligantes quirais. O álcool secundário foi obtido em rendimentos de até 96 %, porém não foi obtido o controle da estereoquímica da reação, não sendo observado excesso enantiomérico. Para as reações de alquinilações de aldeídos pró quirais o foi feita a reação de fenilacetileno com dietilzinco na presença do aminoálcool quiral. A reação forneceu o álcool secundário quiral de interesse em 62% de rendimento e excesso enantiomérico de 44%. Destacam-se ainda que a troca do grupo protetor do nitrogênio ¿ de metila para o grupo Boc ¿ transformando o nitrogênio de amina em um nitrogênio de carbamato levou a uma inversão da configuração absoluta do estereocentro do álcool propargílico gerado / Abstract: Secondary and chiral propargylic alcohols are important synthetic blocks due their versatility and potential application in the construction of more complex structures. This work aimed at the synthesis of chiral amino alcohool ligands derived from proline using as the key step the Heck-Matsuda arylation. These ligands were tested in the reduction of prochiral ketones and alkynylations of prochiral aldehydes aiming the production of chiral propargylic and chiral secondary alcohols with enantiomeric excess. In the reductions of prochiral ketones, acetophenone was reduced using BH3 and THF in the presence of the chiral ligands. The secondary alcohol was obtained with yields up to 96% but no control of the reaction¿s stereochemistry was achieved, and no enantiomeric excess was observed. For alkynylations of the prochiral aldehydes, it was used the reaction between phenylacetylene and diethylzinc in the presence of the chiral amino alcohol. The reaction provided the chiral secondary alcohol of interest in 62% yeld and an enantiomeric excess of 44%. It is also remarkable to note that the change of the protecting group of the nitrogen atom ¿ from methyl to Boc ¿ therefore changing the nitrogen electronics (from an amine to carbamate) led to an inversion of the absolute configuration of the stereocenter generated in the propargylic alcohol / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

A ipalbidina é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésica e antirradicais livres. Este alcaloide possui como fonte natural a Ipomoea alba L., uma espécie de dama-da-noite, sendo isolado das suas sementes na forma de aglicona da ipalbina (ligada à D-glicose). A ipalbidina possui estrutura química relativamente simples, porém sua síntese na forma enantiomericamente pura se apresenta como um desafio sintético. Dentre as inúmeras rotas de síntese da ipalbidina, apenas quatro são enantiosseletivas. Neste trabalho de dissertação é apresentada uma nova estratégia sintética visando a preparação da S-(+)-ipalbidina. A estratégia tem como etapas chaves: uma reação de olefinação (Wittig e Horner-Wadsworth-Emmons); a preparação de uma diazocetona e de α-clorocetonas; e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. Como material de partida para a reação de olefinação foi empregado o S-prolinal protegido (Boc e Cbz). Este aminoaldeído foi empregado como fonte do centro estereogênico e de um dos anéis presentes na estrutura final. A partir das reações de olefinação, foram obtidos compostos carbonílicos α, β-insaturados que, em seguida, sofreram redução da dupla ligação (28-94%). A partir dos produtos hidrogenados, foram preparados ácidos carboxílicos (66-83%) que, em seguida, foram convertidos na diazocetona (32%) e nas α-clorocetonas (34-70% a partir de ilídeos β-ceto sulfoxônios). As α -clorocetonas também foram preparadas a partir de ésteres com bons rendimentos (60-70%). O esqueleto indolizidínico foi obtido a partir da reação de ciclização da diazocetona e das α -clorocetonas, porém os rendimentos não foram satisfatórios e a metodologia deve ser melhorada. Uma α-clorocetona mais simples foi reduzida ao álcool correspondente. A β-cloridrina obtida foi convertida no aminoálcool cíclico (indolizidina monoidroxilada, 16%). A preparação deste aminoálcool cíclico sugere que a metodologia desenvolvida é promissora. A nova estratégia sintética pode levar à síntese da (+)-ipalbidina em seis ou sete etapas (uma rota curta). A funcionalização da α-clorocetona e o melhoramento do método a partir da diazocetona podem também levar à síntese outras indolizidinas. / Ipalbidine is an indolizidine alkaloid with analgesic and antioxidant properties. This alkaloid is isolated from the seeds of Ipomoea alba L., as the aglycone of ipalbine (associated to the D-glucose). The ipalbidine has a relatively simple chemical structure, but its synthesis in the enantiomerically pure form is a synthetic challenge. Although a great number of synthetic routes of ipalbidine have been reported, only four are enantioselective. This dissertation reports new studies toward the synthesis of (+)-ipalbidine. The key steps of the synthetic strategy are: olefination reaction (Wittig or Horner-Wadsworth-Emmons); preparation of a diazoketone and α -chloroketones; and the cyclization reaction from the diazoketone and α -chloroketones. A (Boc and Cbz) protected-S-prolinal was used as the initial reagent. This amino aldehyde was employed as the chiral pool and it provides one the rings necessary to build the indolizidine skeleton. A Wittig reaction (88-94%) and a Horner-Wadsworth-Emmons reaction (60-70%) were evaluated for the first step of the synthesis. α, β-Unsaturated carbonyl compounds were prepared from the olefination reactions and, after that, double bond reduction was carried out under some hydrogenation conditions (28-90%). The carboxylic acids were prepared from the hydrogenated compounds (66-83%). The carboxylic acids were used to prepare the diazoketone (32%) and the α -chloroketones (34-70% from sulfoxonium ylides). The cyclization reaction from the diazoketone and α -chloroketones afforded the indolizidine skeleton, but the yields were not satisfactory. The reaction conditions, in this case, need to have to be improved. The α -chloroketones were also prepared from esters in good yields (60-70%). A simple α -chloroketone was reduced to the corresponding β-chlorohydrin. After the preparation of this β-chlorohydrin, the cyclization afforded a cyclic amino alcohol (a mono hydroxylated indolizidine, in 16% yield). These results suggest a promising methodology. The present strategy on the synthesis of (+)-ipalbidine can provide this alkaloid in six or seven steps (a short route) and can also be applicable to the syntheses of other indolizidine alkaloids.

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T04:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mantovani_SimoneMoraes_M.pdf: 1495773 bytes, checksum: 493a0576675a8aad3c2879147aa7745f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nas últimas décadas as reações utilizando biocatalisadores tem sido amplamante aplicadas na síntese orgânica, como componentes chave de muitos processos químicos industriais, levando ao aumento na demanda por novas enzimas. A maneira mais rápida e simples de detectar enzimas é através de metodologias de triagem de alto desempenho (HTS) que permitam identificação rápida da atividade enzimática, como por exemplo, os ensaios utilizando compostos fluorogênicos e cromogênicos. Nesse trabalho nós aplicamos HTS baseado em substratos fluorogênicos para detecção de epóxido-hidrolases e esterases em microrganismos brasileiros. Inicialmente foram selecionados cinco microrganismos com alta atividade epóxido-hidrolase, e 18 pela a presença de esterases. Inspirados nesse principio nós adaptamos a metodolgia conhecida como "Quick E" para a avaliação rápida das enantiosseletividades de epóxido-hidrolases em células íntegras através de medidas das velocidades iniciais de substratos fluorogênicos quirais avaliados separadamente com adição de um competidor. Os ensaios de enantiosseletividade mostraram que os experimentos com competidor apresentaram valores de enatiosseletividade muito próximos dos valores de E determinados via biocatálise convencional. Além disso, alguns microrganismos selecionados por HTS foram testados para reações de biotransformação frente a substratos de interesse sintético, o que permitiu, além da confirmação das atividades enzimáticas e seletividades observadas, detectar a capacidade do microrganismo C. albícans CCT 0776 de desracemizar álcoois secundários por estereoinversão, fornecendo o (S)-1,2-octanodiol com 100 % de rendimento teórico e ee > 99 %, e o (S)-4-fenilmetoxi-1,2-butanodiol com ee 45 % / Abstract: Since the past decades the biocatalysts have been applied in organic chemistry, as key components of many industrial chemical processes, thus increasing the demand for novel enzymes. High-Throughput Screening (HTS), using fluorogenic probes are among the best assays to discovery new enzymes, easily adapted to whole cells format. In this work, have been applied fluorogenic probes to screen epoxide hydrolases and esterases in Brazilian Collection Cultures of microorganisms, which allowed to detect epoxide hydrolases in five microorganisms, and esterases in 18 microrganisms. Additionally, were used chiral probes to implement a Quick E assay, for a fast valuation of epoxide hydrolases enantioselectivity by measuring initial rates of pure enantiomers. Optimization of the methodology revealed that almost true E were obtained by competitive experiments of each enantiomer and a substrate of similar reactivity. The quick E assay was validated by determining conversion and ee using GC/MS and NMR (using mandelic acid derivatives) and is now a new method to determine the enantiomeric ratio for epoxide hidrolases. Finally, the outstanding HTS results were better investigated by conventional catalysis detecting a stereoinversion process performed by C. albicans CCT 0776, which furnished (S)-1 ,2-octanodiol in 100 % theoretical yield and ee of 100%, and (S)-4-fenilmetoxi-1,2-butanodiol in ee of 45% / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

A ipalbidina é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésica e antirradicais livres. Este alcaloide possui como fonte natural a Ipomoea alba L., uma espécie de dama-da-noite, sendo isolado das suas sementes na forma de aglicona da ipalbina (ligada à D-glicose). A ipalbidina possui estrutura química relativamente simples, porém sua síntese na forma enantiomericamente pura se apresenta como um desafio sintético. Dentre as inúmeras rotas de síntese da ipalbidina, apenas quatro são enantiosseletivas. Neste trabalho de dissertação é apresentada uma nova estratégia sintética visando a preparação da S-(+)-ipalbidina. A estratégia tem como etapas chaves: uma reação de olefinação (Wittig e Horner-Wadsworth-Emmons); a preparação de uma diazocetona e de α-clorocetonas; e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. Como material de partida para a reação de olefinação foi empregado o S-prolinal protegido (Boc e Cbz). Este aminoaldeído foi empregado como fonte do centro estereogênico e de um dos anéis presentes na estrutura final. A partir das reações de olefinação, foram obtidos compostos carbonílicos α, β-insaturados que, em seguida, sofreram redução da dupla ligação (28-94%). A partir dos produtos hidrogenados, foram preparados ácidos carboxílicos (66-83%) que, em seguida, foram convertidos na diazocetona (32%) e nas α-clorocetonas (34-70% a partir de ilídeos β-ceto sulfoxônios). As α -clorocetonas também foram preparadas a partir de ésteres com bons rendimentos (60-70%). O esqueleto indolizidínico foi obtido a partir da reação de ciclização da diazocetona e das α -clorocetonas, porém os rendimentos não foram satisfatórios e a metodologia deve ser melhorada. Uma α-clorocetona mais simples foi reduzida ao álcool correspondente. A β-cloridrina obtida foi convertida no aminoálcool cíclico (indolizidina monoidroxilada, 16%). A preparação deste aminoálcool cíclico sugere que a metodologia desenvolvida é promissora. A nova estratégia sintética pode levar à síntese da (+)-ipalbidina em seis ou sete etapas (uma rota curta). A funcionalização da α-clorocetona e o melhoramento do método a partir da diazocetona podem também levar à síntese outras indolizidinas. / Ipalbidine is an indolizidine alkaloid with analgesic and antioxidant properties. This alkaloid is isolated from the seeds of Ipomoea alba L., as the aglycone of ipalbine (associated to the D-glucose). The ipalbidine has a relatively simple chemical structure, but its synthesis in the enantiomerically pure form is a synthetic challenge. Although a great number of synthetic routes of ipalbidine have been reported, only four are enantioselective. This dissertation reports new studies toward the synthesis of (+)-ipalbidine. The key steps of the synthetic strategy are: olefination reaction (Wittig or Horner-Wadsworth-Emmons); preparation of a diazoketone and α -chloroketones; and the cyclization reaction from the diazoketone and α -chloroketones. A (Boc and Cbz) protected-S-prolinal was used as the initial reagent. This amino aldehyde was employed as the chiral pool and it provides one the rings necessary to build the indolizidine skeleton. A Wittig reaction (88-94%) and a Horner-Wadsworth-Emmons reaction (60-70%) were evaluated for the first step of the synthesis. α, β-Unsaturated carbonyl compounds were prepared from the olefination reactions and, after that, double bond reduction was carried out under some hydrogenation conditions (28-90%). The carboxylic acids were prepared from the hydrogenated compounds (66-83%). The carboxylic acids were used to prepare the diazoketone (32%) and the α -chloroketones (34-70% from sulfoxonium ylides). The cyclization reaction from the diazoketone and α -chloroketones afforded the indolizidine skeleton, but the yields were not satisfactory. The reaction conditions, in this case, need to have to be improved. The α -chloroketones were also prepared from esters in good yields (60-70%). A simple α -chloroketone was reduced to the corresponding β-chlorohydrin. After the preparation of this β-chlorohydrin, the cyclization afforded a cyclic amino alcohol (a mono hydroxylated indolizidine, in 16% yield). These results suggest a promising methodology. The present strategy on the synthesis of (+)-ipalbidine can provide this alkaloid in six or seven steps (a short route) and can also be applicable to the syntheses of other indolizidine alkaloids.

Orientador: Carlos Roque Duarte Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angnes_RicardoAlmir_M.pdf: 5518498 bytes, checksum: 67fa707a73dd9c8251132ea7853f9fd7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente trabalho apresenta a viabilidade da síntese e aplicação de diversas bisoxazolinas quirais com ligantes para arilação de Heck-Matsuda enantiosseletiva. A simetria C2 mostra-se vantajosa para a transferência da informação quiral para o aduto das reações testadas. Além disso, observou-se que o aumento do volume estéreo na série: Me < Bn < i-Pr < i-Bu nos substituintes dos ligantes do tipo 2,2¿-bis(2-oxazolina) possui pouca influência na enantioseletividade, os substituintes t-Bu causaram brusca alteração na reatividade do sistema presumivelmente devido a efeitos estéreos não incluídos no modelo de Chartoon. O potencial da classe de ligantes bis(imidazolinas) quirais foi evidenciado através de um único exemplo, embora tais ligantes ainda encontram pouquíssimas aplicações na literatura. A estrutura absoluta dos adutos descritos previamente no trabalho de Correia foi obtida através de cristalografia de difração de raios-X. Uma metodologia para a formação de estruturas quirais do tipo cis-4-aril-2-ciclopenten-1-ol a partir da dessimetrização do 3-ciclopenten-1-ol por meio de uma reação de Heck-Matsuda enantioseletiva foi brevemente estudada / Abstract: This work shows the feasibility of synthesis and application of several chiral bisoxazoline ligands in enantioselective Heck-Matsuda arylation. The C2 symmetry has shown advantages in the transmission of chiral information to the product of the reaction. Besides, the increment of steric hindrance along the series: Me < Bn < i-Pr < i-Bu on the substituents of 2,2¿-bis(2-oxazoline) type ligands shown little effect to the overall enantioselectivity, however, the use of t-Bu substituints caused great change in the system reactivity presumable through steric effects not included in the Chartoon model. The potential use of chiral bis(imidazoline) ligands is shown through a singles example, those ligands have yet found only a few applications in the literature The absolute structure of the aducts described previously in the work of Correia is obtained by the use of X-ray diffraction experiment. A methodology for synthesis of chiral structures like cis-4-aryl-2-cyclopenten-1-ol through desymmetrization of 3-cyclopent-1-ol by enantioselective Heck-Matsuda reaction has been briefly studied / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Epóxido hidrolases (EHs) são enzimas que catalisam a hidrólise de epóxidos a seus correspondentes dióis, apresentam potencial aplicação biotecnológica (separação de enantiômeros na produção de fármacos), estão envolvidas no metabolismo de ácidos graxos poliinsaturados e inibidores de EHs estão sendo estudados para possível utilização no tratamento de doenças. Uma enzima epóxido hidrolase (TrEH) do fungo filamentoso Trichoderma reesei QM9414 foi clonada, expressa, purificada e caracterizada funcionalmente e estruturalmente. A atividade de TrEH foi determinada com o substrato óxido de estireno (racêmico), demonstrando maior atividade nas temperaturas de 23 a 50 &deg;C, no pH 7,2 a 37 &deg;C, e as constantes cataliticas Km= 4,6 mM e kcat= 336 s-1. A enzima recombinante mostrou ser enantiosseletiva, pois hidrolisa preferencialmente (S)-(-)-óxido de estireno, (R)-(-)- epicloridrina e (S)-(-)-1,2-epoxibutano. Moléculas inibidoras da atividade de TrEH foram identificadas e algumas delas inibem até 60% o crescimento de T. reesei. A estrutura terciária de TrEH (1,7 Å) foi determinada por cristalografia, apresenta dobramento &alpha;/&beta;-hidrolase e não tem alta homologia com nenhuma outra estrutura de EH. TrEH é uma nova enzima epóxido hidrolase solúvel cujas propriedades mostram seu potencial de utilização em aplicações biotecnológicas. / Epoxide hydrolases (EHs) are enzymes that catalyze the hydrolysis of epoxides to their corresponding diols, present a potential biotechnological application (separation of enantiomers for the production of drugs), they are involved in the metabolism of polyunsaturated fatty acids and EH inhibitors are being studied for possible use in the treatment of diseases. An epoxide hydrolase enzyme(TrEH) from the filamentous fungus Trichoderma reesei QM9414 was cloned, expressed, purified and functionally and structurally characterized. The activity of TrEH was determined with the substrate styrene oxide (racemic), showing higher activity at temperatures of 23 to 50 &deg;C, at pH 7.2 at 37 &deg;C, and the catalytic constants Km= 4.6 mM and kcat= 336 s-1. The recombinant enzyme has been shown to be enantioselective, because it preferably hydrolyzes (S)-(-)-styrene oxide, (R)-(-)-epichlorohydrin and (S)-(-)-1,2- epoxybutane. TrEH inhibitors have been identified and some of them inhibit up to 60% growth of T. reesei . The tertiary structure of TrEH (1.7 &Aring;) was determined by crystallography, showing &alpha;/ &beta;-hydrolase folding and low homology with any other EH structure. TrEH is a new soluble epoxide hydrolase enzyme whose properties show its potential for use in biotechnological applications.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-02-12T14:11:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel - 2015.pdf: 3552044 bytes, checksum: 6506fc310b497a929ec9acf4d4db5942 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-16T06:47:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel - 2015.pdf: 3552044 bytes, checksum: 6506fc310b497a929ec9acf4d4db5942 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T06:47:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda de Sousa Fernandes Pimentel - 2015.pdf: 3552044 bytes, checksum: 6506fc310b497a929ec9acf4d4db5942 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-12 / The allylation reaction of allyl organometallic compounds with aldehydes promoted by Lewis acids in the presence of chiral auxiliaries are a kind of nucleophilic addition reaction to control the stereochemistry of the product. The (R) -BINOL and (S) -4-benzylthiazolidine-2-thione compounds are used as chiral auxiliaries in asymmetric synthesis, although the literature describing the application of the first allylation reaction in the presence of various Lewis acids, it was not employed in the presence of niobium pentachloride. For the second compound, its application is limited to the aldol reactions and their study on enantioselective allylation reactions of aldehydes in the presence of Lewis acids was not described in the main databases used in this research. Therefore, this study investigated the application of these two compounds as chiral inductors in addition reactions of allyl tri-n-butilestanana to aldehydes in the presence of Lewis acid such as NbCl5. To optimize the reaction conditions used the p-nitrobenzaldehyde and was found to influence the proportion of the reactants in enantioselectivity and reaction yields. It was observed that the best yields (between 63-65% using (R)-BINOL and 41-50% using (S)-4-benzylthiazolidine-2-thione) were obtained when ethyl ether is used as solvent one temperature of -15 °C. However, the best enantioselectivity using a chiral auxiliary (R)-BINOL was obtained when the reaction rose while stirring for 1 hour the reaction between (R)-BINOL and NbCl5, then adding the aldehyde and stirred for 30 minuitos using diethyl ether and methylene chloride at -15 °C and -75 °C temperature conditions. On the other hand, the best enantioselectivity using the chiral auxiliary (S)-4-benzylthiazolidine-2-thione was obtained when it was used NbCl5 Lewis acid followed by stirring the reaction for 10 minutes and addition of diethyl ether as solvent under the conditions -15 °C temperature. / As reações de alilação de aldeídos com compostos organometálicos alílicos promovidas por ácidos de Lewis na presença de auxiliares quirais são um tipo de reação de adição nucleofílica para o controle da estereoquímica do produto. O (R)-BINOL e a (S)-4-benziltiazolidino-2-tiona são compostos utilizados como auxiliares quirais em síntese assimétrica e embora a literatura descreva a aplicação do primeiro em reações de alilação na presença de vários ácidos de Lewis, o mesmo não foi empregado na presença do pentacloreto de nióbio. No caso do segundo composto, a sua aplicação se limita as reações aldólicas e o seu estudo em reações de alilação enantiosseletiva de aldeídos na presença de ácidos de Lewis não foi descrito nas principais bases de dados utilizados nesta pesquisa. Portanto, nesse trabalho investigou-se a aplicação desses dois compostos como indutores quirais em reações de adição de alil-tri-n-butilestanana a aldeídos na presença de NbCl5 como ácido de Lewis. Para otimizar as condições reacionais utilizou-se o p-nitrobenzaldeído e verificou-se a influência da proporção dos reagentes na enantiosseletividade e nos rendimentos da reação. Percebe-se que os melhores rendimentos (entre 63-65% utilizando o (R)-BINOL e 41-50% utilizando a (S)-4-benziltiazolidino-2-tiona) foram obtidos quando o éter etílico foi utilizado como solvente a uma temperatura de -15ºC. Porém, a melhor enantiosseletividade utilizando o auxiliar quiral (R)-BINOL foi obtida quando elevou-se o tempo reacional para 1 hora de agitação na reação entre (R)-BINOL e o NbCl5, seguida da adição do aldeído e agitação por 30 minuitos, utilizando éter etílico e cloreto de metileno nas condições de temperatura de -15ºC e -75ºC. Por outro lado, a melhor enantiosseletividade utilizando o auxiliar quiral (S)-4-benziltiazolidino-2-tiona foi obtida quando utilizou-se o ácido de Lewis NbCl5 seguido pela agitação da reação por 10 minutos e adição de éter etílico como solvente nas condições de temperatura de -15ºC.

Orientador: Gabriela Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fraga_LairaPriscila_M.pdf: 554432 bytes, checksum: 56119a190bf37124ca4c590d3059597c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Cutinases são enzimas amplamente encontradas na natureza, podendo ser obtidas de fontes vegetais ou microorganismos. Trata-se de uma esterase que atua tanto como esterase quanto como lipase, capaz de hidrolisar uma ampla variedade de ésteres sintéticos e triglicerídeos. Este perfil de atividade oferece-lhe um número de aplicações importantes nas indústrias como detergentes de roupas e louças, alimentos, fármacos, agroquímicos e cosméticos. Utilizando a fermentação em estado sólido (FES) é possível a produção de uma enzima com características interessantes de catálise, com baixo custo de produção e bom rendimento, e que possa ser empregada na indústria de modo geral. Este trabalho utilizou FES para produção de cutinase por Fusarium oxysporum utilizando sub-produtos agrícolas visando à seleção dos melhores meios e indutores para produção da enzima (utilizando fontes de carbono e minerais), otimização das condições de cultivo (avaliando os parâmetros temperatura e quantidade de água do meio além do estudo do inóculo), produção de cutinases utilizando diferentes substratos (farelo de trigo, casca de soja, farelo de arroz e produzida por meio líquido) e comparação entre eles, além da aplicação das enzimas em reações de esterificação para separação enantiomérica de substâncias racêmicas como o 2-octanol e o Ibuprofeno. De um modo geral o trabalho mostrou a produção de enzima de grande interesse comercial usando substratos diferentes e seu comportamento frente a reações de esterificação. Três meios sólidos foram selecionados (farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz) e suas condições de cultivo otimizadas (temperatura 28ºC e quantidade de água do meio 100%). Nos testes de aplicação das cutinases, para resolução enantiomérica do 2-octanol todas as cutinases tiveram bons valores de esterificação e enantioseletividade com destaque para farelo de trigo (76,4% de esterificação após 200 horas) e casca de soja (71,9% de esterificação após 200 horas). Para resolução do fármaco racêmico Ibuprofeno as cutinases mais efetivas foram as produzidas por farelo de arroz (5,1% de conversão após 200 horas) e meio líquido (2,9% de conversão após 200 horas). Esses resultados mostraram a diferença entre o comportamento de cutinases, do mesmo microorganismo, produzidas em diferentes meios, e a grande possibilidade de utilização de cutinases para processos de interesse industrial / Abstract: Cutinases enzymes are often found in nature and may be obtained from plant sources or microorganisms. This is an enzyme that acts both as esterases and as lipases, capable of hydrolyzed a several variety of synthetic esters and triglycerides. This activity profile gives a number of important applications in industries such detergents, clothes and dishes, foods, drugs, chemicals and cosmetics. Using solid state fermentation SSF it is possible production of an enzyme interesting of catalysis with low production cost and good yields, and it can be employed in the industries. This work used SSF for the cutinase production by Fusarium oxysporum using agro-industrial sub-products to find selection of the best media and inducer to enzyme production (using sources of carbon and minerals), optimization of fermentation conditions (modifying the parameters temperature and water amount and after the inoculum study), cutinases production using different substrates (wheat bran, soy rind, rice bran and produced by liquid medium), comparison among them and enzymes application in esterification reactions to enantiomeric separation of racemic substances such 2-octanol and drug Ibuprofen. In general the work showed enzyme production of great commercial interest using various substrates and their behavior in esterification reactions. Three solid media were selected (wheat bran, soy rind, and rice bran) and their fermentation conditions optimized (temperature 28ºC and water amount 100%). In tests of cutinases application for enantiomeric resolution of 2-octanol all cutinases had good values to esterification and enantioselectivity and the best results was using wheat bran (76.4% of esterification after 200 hours) and soy rind (71.9% of esterification after 200 hours). The test using racemic drug Ibuprofen the more effective resolution was found with cutinase produced by rice bran (5.1% of esterification after 200 hours) and liquid medium (2.9% of esterification after 200 hours). These results showed the difference among behavior of cutinases using same strain, produced by different media, and the great possibility of cutinases with interesting catalysis characteristics and it can be employed in the industry / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientadores: Gabriela Alves Macedo, Patricia de Oliveira Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Speranza_Paula_M.pdf: 2790177 bytes, checksum: c48b32a4db9fbe192ae18d8080a3c523 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A cutinase (E.C. 3.1.1.74) é uma enzima que catalisa a hidrólise de ligações ésteres da cutina. A cutina é um biopolímero insolúvel em água, composto de ácidos graxos com C16 e C18, e que está presente na superfície externa das partes aéreas das plantas. Estudos têm sido realizados com o objetivo de caracterizar bioquimicamente cutinases produzidas por diferentes processos fermentativos, micro-organismos e meios de cultivo. As cutinases têm-se mostrado bastante estáveis em diferentes condições de análise. O conhecimento das condições ótimas de ação desta classe de enzimas, assim como dos fatores que afetam a sua atividade são de extrema importância para se compreender melhor a atuação e as alterações sofridas por estas enzimas em diferentes condições de estocagem e trabalho. Tendo em vista estas observações, o objetivo deste estudo foi caracterizar bioquimicamente e comparar as cutinases produzidas por Fusarium oxysporum em quatro meios de cultivo sólidos distintos, compostos por farelo de trigo, casca de soja, farelo de arroz e torta de pinhão manso. A caracterização de cada uma dessas enzimas mostrou que estas apresentam temperatura ótima entre 30 e 37°C, temperatura de estabilidade de 30°C para as enzimas produzidas em meios com de farelo de trigo e farelo de arroz e 37°C para as enzimas produzidas em meios com casca de soja e torta de pinhão manso. O pH ótimo de ação das quatro enzimas mostrou-se levemente alcalino, sendo igual a 8,0 nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz e 9,0 para a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso. O pH em que as quatro enzimas foram mais estáveis foi igual a 6,0. As quatro enzimas apresentaram boa afinidade pelo substrato, com valores de constante cinética (km) que variaram de 0,25 a 0,65 mM. A enzima produzida em meio com casca de soja apresentou a maior velocidade máxima (vmax), 7,86 U/mL. A maioria dos sais minerais testados inativaram ou ativaram pouco as enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz, enquanto que a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativada na presença da maioria dos sais minerais. As enzimas de farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso apresentaram maior especificidade por ésteres de cadeia carbônica média (p-nitrofenil caprilato), enquanto que a enzima produzida em meio com farelo de arroz apresentou maior especificidade por ésteres de cadeia curta (p-nitrofenil butirato). A enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativa na presença de solventes orgânicos, especialmente o hexano. A eletroforese por SDS-PAGE mostrou uma banda de 27-30 kDa nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso. Em relação as suas propriedades enantiosseletivas, a enzima produzida em meio com casca de soja foi a que apresentou melhor resultado (E=5,9) / Abstract: Cutinase (E.C. 3.1.1.74) is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of esters bonds in cutin. Cutin is a biopolymer insoluble in water composed of fatty acids C16 and C18 and found in the outside surface of the plants¿ aerial parts. Studies have been conducted with the aim of biochemically characterizing the cutinases produced by different fermentation conditions, microorganisms and growth medium. Cutinases have proved to be very stable in different conditions of analysis. The knowledge of optimum conditions of this class of enzymes, as well as of the factors that affect their activity are very important in order to understand the action of such enzymes and the alterations they go through in different conditions of storage and use. Considering that, the objective of this study is to biochemically characterize and compare cutinases produced by Fusarium oxysporum in four different solid growth medium composed of wheat bran, soy rind, rice bran and Jatropha curcas seed cake. The characterization of each one of these enzymes showed that they present the optimum temperature between 30 and 37°C, stability temperature at 30°C for wheat bran and rice bran and 37°C for soy rind and Jatropha curcas seed cake. The optimum pH of action of the four enzymes was little alkaline: 8.0 for the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran and 9.0 for the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake. The most stable pH for the four enzymes was 6.0. The four enzymes showed good affinity by the substrate, with values of km ranging from 0.25 to 0.65 mM. The enzyme produced in soy rind showed higher value of vmax 7.86 U/mL. Most of the tested mineral salts inactivated or activated just a little the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran, whereas the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake was very activated in the presence of most of the mineral salts. The enzymes of wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake showed more specificity for mediumlength carbonic chain esters (p-NPC), whereas the enzyme of rice rind showed more specificity for short-length chain esters (p-NPB). The enzyme of Jatropha curcas seed cake was very activated by the presence of organic solvents, especially hexane. The electrophoresis by SDS-PAGE showed a band of 27-30 kDa in the enzymes produced by wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake. Regarding enantioselectivity proprieties the enzyme produced in soy rind showed the best result (E= 5.9 ) / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_MariaLairSaboiadeOliveira_M.pdf: 6354441 bytes, checksum: 7cd17cb17f36613aa4366697163fbb5a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de catalisadores biológicos é importante na academia e na indústria, pois une o ecologicamente correto com o ecologicamente viável. Assim, a busca por novas rotas reacionais viáveis e menos poluentes se enquadra no contexto da química verde, onde o ambiente e os rejeitos são levados em consideração. Com base nestes princípios o presente trabalho visa avaliar o perfil enzimático de micro-organismos provenientes de rejeitos de mineração da Mina do Sossego (Canaã dos Carajás ¿ PA), pertencente à "VALE". Após o isolamento e preservação, as cepas foram caracterizadas por espectrometria de massas, com a técnica MALDI-TOF, onde foram encontradas bactérias dos gêneros Pseudomonas sp., Bacilus sp., Acinetobacter sp., Delfitia sp. e Escherichia sp. As atividades enzimáticas foram avaliadas através de uma triagem rápida e eficiente (HTS, high throughput screening) utilizando sondas fluorogênicas não comerciais baseadas na umbeliferona. Dos 228 micro-organismos isolados, 156 tiveram suas atividades enzimáticas avaliadas das quais 70 apresentaram atividade para esterases, 80 para lipases, 11 para epóxi-hidrolases e 53 para mono-oxigenases. Ainda com base no princípio da triagem enzimática de alto desempenho, foram sintetizadas sondas fluorogênicas quirais e um composto competidor para implementação de uma metodologia conhecida como Quick-E. Esta metodologia visa uma avaliação rápida da enantiosseletividade de esterases em células íntegras através de medidas das velocidades iniciais das biorreações com as sondas fluorogênicas quirais avaliadas separadamente / Abstract: Biocatalysts are important in academia and industry joining the ecological friendly to the ecological safe and efficient processes. Thus, the search for new synthetic routes and reactions producing less hazardous residues fits into the principles of green chemistry as environment and residues are taken into consideration. Based on these principles, present study aims at the enzymatic profiling of microorganisms (156 strains) from cooper mine (Sossego¿s mine, Canaã dos Carajás- PA), belonging to VALE. After isolation (228 microorganisms) and preservation, the strains were characterized by mass spectrometry (MALDI-TOF, 62 strains), being characterized bacterias Pseudomonas sp., Bacilus sp., Acinetobacter sp., Delfitia sp. and Escherichia sp.. The enzymatic activities were evaluated by a high throughput screening using fluorogenic probes based on umbelliferone. Outstanding enzymatic activities of these 156 micro-organisms were: esterases (70), lipases (80), epoxy hydrolases (11) and monooxygenases (53). Additionally the implementation of a novel Quick-E methodology with chiral fluorogenic probes and a competitor will allow the rapid evaluation of esterases enantioselectivities in whole cells by measuring inicial rates of bioreactions in micro scale reactions / Mestrado / Quimica Organica / Mestra em Química