Yeni bir kompozit tasarım tabanlı optimizasyon stratejisi kullanarak enantiyosaf (S)-(4-klorofenil) (fenil) metanol'ün biyokatalitik sentezi

Sentetik organik kimyada, kiral sekonder alkollerin üretimi için biyokatalitik asimetrik indirgemeler önemli bir yere sahiptir. L- kloprastin ve karbinoksaminin gibi ilaçların öncüsü olan (S)-(4- klorofenil) (fenil)metanol ((S)-2)'nin sentezi, yetersiz substrat miktarı ve üretim sürecinde yaşanan çeşitli zorluklar nedeniyle hala önemli eksiklikler içermektedir. Bu tez kapsamında, Lactobacillus paracasei BD101 biyokatalizörü ve yeni bir kompozit tasarım tabanlı optimizasyon tekniği kullanılarak (4-klorofenil) (fenil) metanon (1)'den (S)-2'nin sentezlenmesi hedeflenmiştir. Reaksiyonun optimizasyon koşulları, yeni tasarıma dayalı optimizasyon stratejisi ile şu şekilde belirlendi: pH=5.85, sıcaklık=37 oC, inkübasyon süresi=71 saat ve çalkalama hızı=120 rpm. Ayrıca, reaksiyon dönüşümü %97 ve enantiyomerik fazlalığın (ee) %99 olacağı tahmin edilmiştir. Önerilen optimize edilmiş koşullar altında gerçekleştirilen deneysel çalışmada (S)-2 >%99 ee , >%99 dönüşüm ve %97 verimle elde edildi. Ayrıca, 15.166 g 1, yüksek gram ölçeğinde tamamen (S)-2'ye (14.85 g, %97 saflaştırılmış verim) dönüştürüldü. (S)-2'nin bir biyokatalizör kullanılarak ve tepkime koşullarının kompozit tasarım tabanlı optimizasyon tekniği kullanılarak optimize edilmesi ile gram ölçeğinde üretimi ilk kez bu çalışmada gösterilmiştir. Antitussif (öksürük önleyici) ve antiemetik (kusma önleyici) özelliklere sahip olan ve bronşiyal kasları gevşeten L- kloprastin ve karbinoksamin öncüsü olan (S)-2'nin biyokatalitik sentezi için etkili bir biyokatalitik süreç, kompozit tasarıma dayalı optimizasyon yöntemiyle gösterilmiştir. Ayrıca, biyokatalitik reaksiyonlarda kullanılabilmesi için yeni bir kompozit tasarım tabanlı optimizasyon yönteminin uygulanabilirliği kanıtlanmıştır.