2,4-ジアミノ-6-ニトロトルエンからグアアコルへのカップリングのラッカーゼ媒介生成物、2,4,6-トリニトロトルエン代謝産物の湿ック有機土壌マトリックスへのカップリングのモデル

この研究では、2,4,6-トリニトロトルエン（TNT）代謝産物を有機土壌マトリックスに結合するためのラッカーゼ媒介モデル反応を示しています。2,4-ジアミノ-6-ニトロトルエン（2,4-dant）の隔離された結合産物の構造が、湿ック成分として測定されたため、グアアコルに拡張されました。いくつかの構造の中で、この化合物は、三核カップリング産物5-（2-アミノ-3-メチル-4-ニトロアニリノ）-3,3（PRM1）-Dimetoxy-4,4（PRM1）-Diphenoqu InONEであることが最終的に特定されました。化合物の重量は409 g mol（SUP-1）であり、アミノトルエン（TNT代謝産物の還元）をハミック成分に結合することにより、TNTからの土壌中の結合残基の生物発生形成のモデル反応として機能する可能性があります。基質消費の酵素活性に対する線形相関が検出されました。この観察に基づいて、反応が他の培養上清の化合物によって阻害されなかったため、2,4-dant結合のグアイコールへの対応の反応はラッカーゼ活性の測定に使用される場合があります。2,4-dantがグアアコールの非存在下ではラッカーゼによって形質転換されなかったため、カップリング反応の2段階のメカニズムを提案し、グアアコール酸化は2,4-DANTの存在とは無関係でした。最初の反応ステップは、2つのグアイコールモノマーのラッカーゼ媒介二量体化であり、その後のジフェノキノンへの酸化です。2番目のステップは、ジフェノキノン構造のカルボニル基のオルト位置への2,4-DANTの求核性添加です。

This work presents laccase-mediated model reactions for coupling of reduced 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) metabolites to an organic soil matrix. The structure of an isolated coupling product of 2,4-diamino-6-nitrotoluene (2,4-DANT) to guaiacol as humic constituent was determined. Among several structures, the compound was identified conclusively to be the trinuclear coupling product 5-(2-amino-3-methyl-4-nitroanilino)-3,3(prm1)-dimethoxy-4,4(prm1)-diphenoqu inone. The compound has a weight of 409 g mol(sup-1) and may serve as a model reaction for the biogenic formation of bound residues in soil from TNT by coupling aminotoluenes (reduced TNT metabolites) to humic constituents. A linear correlation of the substrate consumption to the enzyme activity was detected. Based on this observation, the described reaction of 2,4-DANT coupling to guaiacol may be used for determination of laccase activity since the reaction was not inhibited by other compounds of culture supernatants. We propose a two-step mechanism for the coupling reaction because 2,4-DANT was not transformed by laccases in the absence of guaiacol and guaiacol oxidation was independent of the presence of 2,4-DANT. The first reaction step is a laccase-mediated dimerization of two guaiacol monomers with subsequent oxidation to a diphenoquinone. The second step is the nucleophilic addition of 2,4-DANT to the ortho position of the carbonyl group of the diphenoquinone structure.