Dr.-Ing. Florian Golombek – Dynamisch-kinetische Racematspaltungen
Dr.-Ing. Florian Golombek – Dynamisch-kinetische Racematspaltungen mit Enzymmembranreaktoren im Nanomaßstab
Bei der Herstellung enantiomerenreiner Verbindungen mit Hilfe dynamisch-kinetischer Racematspaltungen kommt es sehr häufig zu Inkompatibilitäten zwischen den Spaltungs- und Racemisierungsreaktionen. Enzyme aus der Klasse der Lipasen werden oft für kinetische Racematspaltungen durch selektive Acylierung verwendet, jedoch ist ihre Kombination mit geeigneten Racemasen schwierig, da Acylierungen üblicherweise in organischen Lösemitteln mit geringer Wasseraktivität ablaufen. Unter diesen Bedingungen sind die meisten Racemasen jedoch inaktiv, weshalb eine räumliche Trennung der einzelnen Reaktionen erfolgen muss.
Ziel dieser Forschungsarbeit ist daher die Entwicklung von Enzymmembranreaktoren im Nanomaßstab für ihre Anwendung in dynamisch-kinetischen Racematspaltungen in zweiphasigen Reaktionssystemen. Als Nanoreaktoren dienen Polymervesikel, in denen lösliche Enzyme verkapselt werden können. Um diese Nanoreaktoren für Umsetzungen in Zweiphasensystemen nutzbar zu machen, muss eine Stabilisierung der Polymermembran gegenüber organischen Lösemitteln erfolgen und selektiver Stofftransport mit Hilfe geeigneter Kanalproteine ermöglicht werden.
Im Anschluss an die Etablierung des Gesamtsystems soll eine umfassende reaktionstechnische Charakterisierung sowie eine modellgestützte Optimierung des Prozesses durchgeführt werden.
Dieses Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert (Basistechnologien Nachwuchsgruppe: UniComp – Funktionelle Erweiterung polymerbasierter Reaktionskompartimente für Multienzymsynthesen, Förderkennzeichen 031B0221).
Veröffentlichungen:
, , , , : Three Steps, Two Enzymes, One Pot, but a Multitude of Nanocompartments: Combined Cycles of Kinetic Resolutions and Re-racemization with Incompatible Biocatalysts. ACS Omega, 6, 43, 29192–29200.
, , , , : Fast and effective chromatographic separation of polymersomes from proteins by multimodal chromatography. J Chrom B, 1162, 122459.
, : Polymersomes as Nanoreactors Enabling the Application of Solvent-Sensitive Enzymes in Different Biphasic Reaction Setups. Biotechnol J, 15, 1900561.