Evaluation of the catalytic potential of microperoxidase-11 in sulfoxidation reactions

Niniejsza praca przedstawia wyniki przeprowadzonych badań kinetyki reakcji sulfoksydacji z udziałem kationorodnika oksoporfirynożelaza(IV) oraz kompleksu oksoporfirynożelaza(IV) (tzw. związku I i związku II). Jako związek wyjściowy do generowania reaktywnych związków pośrednich użyto N-acetylowaną mikroperoksydazę-11 (NAcMP- 11) oraz jako oksydant wybrano m-CPBA, ze względu na wysokie wydajności powstawania żelaza(IV)-okso. Reakcje prowadzono w pH 5 (bufor octanowy) dla związku I i w pH 10 (bufor boranowy) dla związku II. Przeprowadzone pomiary kinetyczne dla siarczku dimetylu (DMS) oraz kwasu 4-(metyltio)benzoesowego umożliwiły wyznaczenie drugorzędowych stałych szybkości reakcji dla tych substratów w reakcjach sulfoksydacji, które wyniosły kolejno: (6,9±0,9)×10-2 M-1 s-1 dla reakcji związku I z DMS oraz (2,2±0,4)×10-3 M-1s-1 dla reakcji związku II z kwasem 4-(metyltio)benzoesowym.

This work presents the results of the kinetic studies for the sulfoxidation reaction with the participation of the iron(IV)oxo cation radical porphyrin and the iron(IV)oxo porphyrin complex (the so-called compound I and compound II, respectively). N-acetylated microperoxidase-11 (NAcMP-11) was used as the model complex for the generation of reactive intermediates. meta-Chloroperoxybenzoic acid was chosen as the efficient oxidant for generating of iron(IV)-oxo species. Reactions were performed at pH 5 (acetate buffer) for compound I and at pH 10 (borate buffer) for compound II. The performed kinetic measurements for dimethyl sulphide (DMS) and 4-(methylthio)benzoic acid made it possible to determine secondary reaction rate constants for these substrates in sulfoxidation reactions, which amounted to: (6.9 ± 0.9) × 10-2 M-1 s-1 for the reaction of compound I with DMS and (2.2 ± 0.4) × 10-3 M-1s-1 for the reaction of compound II with 4- (methylthio) benzoic acid.