Box-behnken tasarım tabanlı optimizasyon stratejisi kullanılarak lactobacillus senmaizuke biyokatalizörü ile 4-metoksi asetofenon'un asimetrik indirgenmesi

Biyokatalizörler, önemli kimyasalların üretiminde geleneksel kimyasal katalizörlere göre daha seçici, çevre dostu ve daha güvenli oldukları için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Enantiyosaf kiral sekonder alkoller, ilaç, biyolojik aktif moleküller ve diğer kimyasalların sentezi için öncüler olarak önemlidir. Kiral sekonder alkollerin fonksiyonel grupları, rasemizasyon olmaksızın kolaylıkla diğer fonksiyonel gruba dönüştürülebilir. Enantiyomerik olarak saf (R) ve (S)-1-(4-metoksifenil) etanol, loratadin, antihistaminler ve difenhidramin hidroklorür gibi çeşitli ilaç ara maddelerinin üretimi için önemli bir moleküldür. Bu tez kapsamında, bu anahtar molekül, biyokatalizör olarak Lactobacillus senmaizuke kullanılarak 4- metoksiasetofenondan sentezlendi. pH, inkübasyon süresi, sıcaklık ve karıştırma hızı gibi reaksiyon koşulları, Box-Behnken deneysel tasarım tabanlı optimizasyon stratejisi kullanılarak optimize edildi. Tam hücreli Lactobacillus senmaizukei ile 4-metoksiasetofenonun (S)-1-(4- metoksifenil) etanol'e indirgenmesi için öngörülen biyo-redüksiyon koşulları, 29ºC sıcaklık, 5,8 pH, karıştırma hızı 155 rpm ve inkübasyon süresi 50 saat olarak Box-Behnken deneysel tasarım ile belirlendi. (S)-1-(4-metoksifenil)etanol, Lactobacillus senmaizuke kullanılarak bu optimum biyoindirgenme koşullarında >%99 dönüşüm, >%99 enantiyomerik fazlalık ve % 96 verimle üretildi. 4-metoksiasetofenonun biyoindirgenme etkinliği, kültür parametrelerinin ikinci dereceden ve doğrusal etkilerinden önemli ölçüde etkilenmiştir. Bu sonuçlar, katalitik biyo-redüksiyon reaksiyonları için kültür optimizasyon parametrelerinin rolünü ve bu parametreleri optimize etmek için Box-Behnken yönteminin etkinliğini göstermek için çok önemlidir.