DSC
11 (12)

168    8. Biotyna

leżna od PLP, działająca w obecności S-adenozylometioniny jako dawcy grupy aminowej.

Reakcja czwarta to synteza detiobiotyny. Odpowiednią syntetazę, katali/u jącą tę reakcję, otrzymano z E. coli. Proces przebiega przy udziale wodorowęglanu, ATP i Mg²⁺.

Ostatnim etapem biosyntezy biotyny jest przekształcenie detiobiotyny we właściwą witaminę. Dotychczas nie ustalono definitywnie, jaki związek jest dawcą siarki. Jedna z hipotez zakłada, że jest nim metionina, inna zaś - że cysteina. Nie ma jednakże niezbitych dowodów potwierdzających którąkolwiek z tych hipotez.

8.5. Metody otrzymywania

Wśród znanych metod otrzymywania biotyny dominującą pozycję zajmuje synteza chemiczna.

Pierwszą syntezę biotyny przeprowadzili w połowie lat czterdziestych naszego stulecia R.S. Harris i współpracownicy. W metodzie tej w wyniku reakcji cysteiny z kwasem chlorooctowym otrzymano produkt pośredni — S-karbometoksy-L-cysteinę, którą poddawano benzoilowaniu i metylo-waniu. Następnie otrzymany diester po kondensacji według Dieckmanna i dekarboksylacji ulegał cyklizacji, w wyniku czego otrzymano keton tetra-hydrotiofenowy (4-benzoilo-amino-3-oksotetrahydrotiofen), do którego przyłączono łańcuch boczny, wykorzystując do tego celu kondensację aldolową z aldehydem y-karbometoksymasłowym. W rezultacie otrzymywano 4-ben-zoilo-3-okso-2-(4'-karboksybutyrylo)-tetrahydrotiofen. Grupę ketonową tego związku przekształcano w grupę aminową znanymi metodami, np. pod działaniem hydroksyloaminy w obecności pirydyny, z następującą po tym redukcją otrzymanego oksymu za pomocą cynku w środowisku kwasu octowego. Tworząca się w wyniku tej reakcji podstawiona pochodna 4,5-dihydro-tiofenu po jej katalitycznym uwodornieniu i zmydleniu dawała 3,4-diamino--2-(4'-karboksybutyrylo)-tetrahydrotiofen. Ten ostatni w reakcji z fosgenem przekształcał się w biotynę w formie racematu.

Poważną wadą opisanej wyżej metody jest epimeryzacja zachodząca podczas konwersji N-benzoilopochodnej diestru L-cysteiny w związek pierścieniowy, będący pochodną 4,5-dihydrotiofenu, co w konsekwencji prowadzi do otrzymania optycznie nieczynnej biotyny.

Z faktu tego wynika, że każda metoda syntezy biotyny wymaga efektywnego i kontrolowanego tworzenia trzech centrów chiralnych w pełnej cis-konfiguracji.

W metodzie stereospecyficznej syntezy biotyny (rys. 8.6) punktem wyjścia jest kwas fumarowy, który w reakcji z bromem (lub z wiezo-formą kwasu

7”*    nh-coc₈h₅

iu-COONa ęicHjCOOH CH—COOH c„H,COCJ CH—CO OCH 3

V^h2    ■ CH, CH,COOCH₃

I—ch₂cooh    V

SN»    20

/*

H₅C₈COHN o

1

H₅C₈COHN ONa

U

s COOCH,

HOCPHJjCOOCHj

h₅c₈cohn o

s CH(CH₂)₃COOCH₃

NHjOH

pirydyna

H₅C₆COHN NOH

S CH(CH₂)3COOCH₃

CH3COOH

Zn

(CH₃C0)₂0

h₅c₆cohn nhcoch₃

o.

allo-izomer

S' (CH₂)₄COOCH₃ HJPd

H₅C₆COHN NHCOCH3    ₀

biotyna (racemat)

)—(    Cl—C-CI

S^NcHj^COOCHj

Rys. 8.5. Schemat syntezy biotyny - racematu