Microbial enantioselective synthesis of a key intermediate for Diltiazem

The production of a key intermediate for the synthesis of Diltiazem was attempted by screening various microorganisms for the reduction of the corresponding precursor. The target product, characterized by (2S,3S) stereochemistry, was obtained in different amounts and purities. The outcomes of the microbial reactions were characterized in terms of conversion, stereoselectivity, and purity of the product. Upon asymmetric reduction, 40 mg of substrate in N,N-dimethylformamide solution was reduced with up to 99% conversion and >95% enantiomeric excess. In conclusion, microbial asymmetric reduction proved to be an efficient method in terms of conversion, low toxic waste, and lower cost of starting materials.

Oggetto della tesi è stata la produzione biocatalitica di un intermedio chiave per la sintesi del diltiazem, attraverso la riduzione del corrispondente precursore mediata da microorganismi. Il prodotto delle biotrasformazioni è stato caratterizzato a livello di resa e purezza stereochimica. I risultati delle reazioni sono stati valutati in termini di conversione, stereoselettività e chemoselettività. In particolare, 40 mg di substrato in soluzione di N,N-dimetilformammide (DMF) sono stati ridotti con conversioni fino a 99% e con eccessi enantiomerici >95%. In conclusione, la riduzione asimmetrica microbica si è rivelata un metodo efficiente dal punto di vista della conversione, del costo del biocatalizzatore, della bassa produzione di rifiuti tossici e delle blande condizioni di reazione.