Photokatalytische in-situ Wasserstoffperoxid-Produktion für die Biokatalyse mit Peroxidasen

BL 1425/1-1

Bild Forschungsprojekt
Laufzeit: 01.09.2015-31.08.2018 
Geldgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Bearbeiter: Bastien Burek
Arbeitsgruppe: Technische Chemie

Der Einsatz von Biokatalysatoren, beispielsweise Oxidoreduktasen, in der organischen Synthese ermöglicht außerordentlich selektive, somit nachhaltige und umweltschonende chemische Prozesse. Viele Enzyme können bereits in der Industrie eingesetzt werden, meist ist die Nutzung jedoch limitiert durch die notwendigen Cofaktoren.

Peroxidasen besitzen den Vorteil, dass ihr Cofaktor, Wasserstoffperoxid, preiswert und einfach herzustellen ist. Eine Herausforderung bei der Verwendung dieser Enzymklasse ist jedoch die Instabilität dieser gegenüber ihrem eigenen Cofaktor Wasserstoffperoxid.

Ziel dieses Projektes ist es Peroxidasen mit der jeweils idealen und somit enzymschonenden Konzentration an Wasserstoffperoxid zu versorgen. Hierdurch werden die Enzymstabilität und somit auch TTN (total turnover number) der Reaktion erhöht. Um dies zu erreichen, wird die photokatalytische Wasserstoffperoxid-Herstellung durch Titandioxid und andere Photokatalysatoren unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Das optimierte Verfahren wird anschließend mit der Peroxidase zu einem integrierten photobiokatalytischen Prozess kombiniert. (siehe Abbildung)

 Reaktionsschema

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