Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Ressourcenschonende und umweltfreundliche Kombination von Chemo- und Biokatalyse

nächste Meldung

In allen Organismen katalysieren hunderte verschiedene Enzyme zahlreiche Reaktionen mit sehr großer Genauigkeit und Effizienz unter milden Bedingungen. Dieses Potenzial wird schon lange auch in der Chemie angewendet, um die Vorteile enzymatischer Reaktionen zu nutzen.

Ressourcenschonende und umweltfreundliche Kombination von Chemo- und Biokatalyse

TU Wien

Die Herstellung komplexer Verbindungen, wie z. B. pharmazeutischer Wirkstoffe, erfolgt jedoch über viele aufeinander aufbauende Syntheseschritte. Umweltfreundlicher und ressourcenschonender wäre eine direkte Kombination mehrerer dieser Reaktionen. Allerdings sind die meisten chemischen Reaktionen nicht ohne weiteres mit Enzymreaktionen vereinbar.

Inzwischen ist es Wissenschaftlern jedoch gelungen, solche effizienten und einfachen "Eintopfsynthesen" zu erzielen, einerseits durch Steuerung der Reaktionsbedingungen wie Temperatur oder Lösungsmittel, andererseits durch Anpassung der Katalysatoren. Mittlerweile können bestimmte Metall- und Organokatalysatoren, aber auch elektrochemische Methoden und sogar lichtinduzierte Reaktionen mit Enzymen effizient kombiniert werden.

Zur Realisierung der neuen "Eintopfsynthesen" haben sowohl neue Entwicklungen in der Chemie, die Entdeckung und Anpassung von Enzymen als auch verfahrenstechnische Konzepte beigetragen. Die Isolierung von Zwischenprodukten kann somit entfallen und höhere Ausbeuten und Reinheiten sind möglich bei gleichzeitiger Einsparung von Material, Zeit und Energie.

Eine Zusammenfassung dieser aktuellsten Entwicklungen liefert der jetzt in Nature Catalysis erschienene Übersichtsartikel des internationalen Autorenteams, bestehend aus Wissenschaftlern der Universitäten Greifswald und Bielefeld, der Technischen Universität Wien (Österreich) und von den Pharmaunternehmen Novartis AG und F. Hoffmann-La Roche Ltd. (beide Schweiz).

"Wir freuen uns sehr, dass wir in der ersten Ausgabe der neuen Schwesterzeitschrift von Nature unseren Beitrag veröffentlichen durften und sind überzeugt, dass dieser Review auf große Resonanz in der Fachwelt stoßen und wichtige Impulse für die zukünftige Forschung auf diesem Gebiet liefern wird", erklärt Prof. Dr. Uwe Bornscheuer, Hauptautor des Übersichtsartikels.

Weitere Informationen:

https://www.nature.com/articles/s41929-017-0010-4 – Link zum Abstract
https://www.nature.com/natcatal – Fachzeitschrift Nature Catalysis
https://biochemie.uni-greifswald.de/institut-und-struktur/forschung/forschung-in... - Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Uwe Bornscheuer

Jan Meßerschmidt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

nächste Meldung

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...