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Weniger Ausschuss, geringere Kosten: Optimierung der enzymatischen Katalyse mit In Situ-Reaktionsanalyse

Neues White Paper "Nächste Schritte bei der enzymatischen Katalyse" von METTLER TOLEDO zeigt Beispiele, bei denen die In Situ-Überwachung von enzymkatalysierten Reaktionen mithilfe von ReactIRTM (FTIR-Reaktionsanalyse) zu weniger Ausschuss, geringeren Kosten und höherer Sicherheit führte.
(PM) Greifensee, Zurich, 05.12.2012 - METTLER TOLEDO gibt die Verffentlichung des neuen White Papers "Nchste Schritte bei der enzymatischen Katalyse" in seiner Reihe "Jngste Fortschritte in der organischen Chemie" bekannt. Das White Paper beschreibt drei Beispiele fr die enzymatische Katalyse in militrischen, Pharma- und akademischen Laboren, bei denen ReactIRTM zur berwachung des Reaktionsverlaufs eingesetzt wurde. Die robuste In Situ-berwachung in Echtzeit mit ReactIR ermglichte es den Forschern, die gewnschten Ergebnisse zu erzielen, whrend gleichzeitig die Reaktionskosten gesenkt und die Sicherheit gesteigert werden konnten–fr eine saubere, umweltvertrgliche Chemie.

Mithilfe der Mid-IR-Spektroskopie erzeugt ReactIR ein molekulares Video vom Fortschritt einer Reaktionen ber eine robuste Sonde, die direkt in das Reaktionsgefss eingebracht wird. Der Wegfall von Offline-Proben sorgt fr zuverlssigere Daten und weniger Interaktionen mit flchtigen oder toxischen Reaktionskomponenten. Die Konzentrationsnderungen der Zwischenstufen geben Aufschluss ber Mechanismus und Verlauf sowie die kinetischen Parameter der Reaktion, was zur berprfung der Effektivitt von Enzymen als Katalysatoren unerlsslich ist. Die Verfasser des White Papers legen detailliert den jeweiligen Kontext dar, in dem ReactIR Antworten auf diese und weitere grundlegende Fragen lieferte.

Im ersten Beispiel Anwendung einer chemoselektiven Pankreatinpulver-katalysierten Entacetylierungsreaktion verwendeten die Forscher von Lek Pharmaceutical die ReactIR-Technologie, um die Reaktionsbedingungen und Katalysatorladung zu untersuchen und zu optimieren. Ihre Versuche wiesen nach, dass eine enzymatische Katalyse bei milden Bedingungen eine hhere Reaktionsausbeute liefern und wirtschaftlich vorteilhaft sein knnte.

Fr das zweite Beispiel, berwachung von Bayer-Villiger-Biotransformationen von Ketonen zu Laktonen wurde ReactIR verwendet, um den Reaktionsverlauf und die Kinetik im Hinblick auf einen Machbarkeitsnachweis zu berwachen. ReactIR erwies sich als erfolgreiches Werkzeug fr die schnelle Quantifizierung von empfindlichen, enzymkatalysierten Bayer-Villiger-Biotransformationen mithilfe des einfachsten Kalibrierungsmodus. Das komplexe Nhrmedium im Ganzzellenkatalyseprozess fhrte zu keiner Beeintrchtigung der Ergebnisse.

Im dritten und abschliessenden Beispiel Enzymatische Hydrolyse von Organophosphaten und Organophosphonaten ermglichte der Inline-Ansatz von ReactIR die quantitative berwachung des Reaktionsverlaufs. Die Forscher konnten Chemikalien in kleinen Mengen verwenden, Querkontamination vermeiden und das Risiko des Kontakts mit toxischen Substanzen deutlich reduzieren – smtlich messbare Verbesserungen gegenber zuvor erprobten Methoden wie die titrimetrische pH-stat-Messung.

Bei allen Beispielen erwies sich ReactIR als nicht invasiv und nicht zerstrerisch fr die chemischen Reaktionskomponenten. Dies ermglichte den Forschern, die einzelnen Biotransformationen einfacher zu beschreiben und den Ertrag deutlich zu verbessern.

Das vollstndige White Paper von METTLER TOLEDO steht auf der Website unter www.mt.com/enzymatic-wp?crel=ePR_PP_DE zum Download zur Verfgung.
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