応答表面法により最適化されたラッカーゼ/リパーゼ触媒によるマイトマイシンアナログ合成のためのワンポットプロセス

A one-pot process for synthesis of mitomycin analogs catalyzed by laccase/lipase optimized by response surface methodology.

• Yuanyuan Zhang
• Quancai Yao
• Zewen Li
• Fengke Yang
• Fanye Wang
• Junhong Liu

抄録

優れた収率と環境への配慮を実現するために、ラケース/リパーゼを共触媒として、2-メチル-1,4-ヒドロキノンとブチルアミンのドミノ反応により、マイトマイシン様化合物である2-メチル-3-ブチルアミノイル-1,4-ベンゾキノンを効率的に合成するワンポットプロセスを開発した。本研究では、Box-Benkhen Designに基づく応答曲面法を用いて関連因子を最適化することで、ここで提案したプロセスをさらに改良した。2-メチル-3-ブチルアミノイル-1,4-ベンゾキノンの最高収率（98％）が得られる最適条件は、アミンとハイドロキノンのモル比が1.16：1、ラッカーゼとリパーゼの活性比が1.14：2、反応温度が38.9℃であった。得られた結果は、本プロセスがマイトマイシンアナログの高収率生産のためのグリーンな代替法として有用である可能性を示している。

To reach the excellent yield as well as environmental friendliness, an efficient one-pot process for the synthesis of 2-methyl-3-butylaminoyl-1,4-benzoquinone, a mitomycin-like compound by the domino reaction of 2-methyl-1,4-hydroquinone and butylamine using laccase/lipase as co-catalysts, has been developed. In this present study, the process proposed here was further improved by optimizing the relevant factors using the response surface methodology based on Box-Benkhen Design. The optimum condition that afforded the highest yield (98%) of 2-methyl-3-butylaminoyl-1,4-benzoquinone was obtained as follows: molar ratio of amines to hydroquinones 1.16:1, activity ratio of laccase to lipase 1.14:2, and reaction temperature 38.9°C. The results obtained indicate that this process may be useful as a green alternative method for higher yield production of mitomycin analogs.

© 2019 The Authors. Engineering in Life Sciences published by Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.