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Enzymatische Reaktionen in ungewöhnlichen Reaktionsmedien

  • Christoph SyldatkEmail author
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Zusammenfassung

Der Einsatz von Enzymen in ungewöhnlichen Reaktionsmedien hat in den vergangenen Jahren vor allem für die organische Synthese und die chemische Industrie große Bedeutung gewonnen. Neben polaren und unpolaren organischen Lösungsmitteln sowie superkritischen Fluiden sind inzwischen auch ionische Flüssigkeiten und stark eutektische Lösungen als Reaktionsmedien für enzymatische Synthesen beschrieben. Die Hauptmotivationen zum Einsatz von Enzymen in ungewöhnlichen Reaktionsmedien sind, die Löslichkeit von Substraten und Produkten gegenüber wässrigen Reaktionssystemen deutlich zu erhöhen, die anschließende Aufarbeitung zu vereinfachen und mikrobielle Kontaminationen sowie Neben- und Abbaureaktionen zu vermeiden.

Enzyme zeigen in ungewöhnlichen Reaktionsmedien in der Regel andere Eigenschaften und katalysieren auch andere Reaktionen als in wässrigen Systemen. So können hydrolytische Enzyme in fast wasserfreien Reaktionsmedien erfolgreich für Synthesereaktionen eingesetzt werden, um dabei deren Eigenschaften Regioselektivität, Stereoselektivität und Substratspezifität gezielt zu nutzen. Bei allen Reaktionen ist für eine erfolgreiche Durchführung die Berücksichtigung der Wasseraktivität aW wesentliche Voraussetzung. Durch das bei den jeweiligen Synthesereaktionen entstehende Reaktionsprodukt Wasser ab einer bestimmten Konzentration zu einer Gleichgewichtseinstellung kommt. Daher sollte das Reaktionswasser entweder aus den Reaktionsansätzen entfernt werden, oder dessen Bildung sollte durch Wahl geeigneter Reaktionsbedingungen oder Substrate vermieden werden.

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Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik Bereich II – Technische BiologieKIT – Karlsruher Institut für TechnologieKarlsruheDeutschland

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