In MOF eingebettete Enzyme für die kontinuierliche Durchflusskatalyse in wässrigen und organischen Lösungsmitteln
Um das Potenzial von Enzymen in der zellfreien Biokatalyse voll auszuschöpfen, ist eine Stabilisierung der katalytisch aktiven Proteine und deren Integration in effiziente Reaktorsysteme erforderlich. Obwohl in den letzten Jahren erste Schritte zur Immobilisierung solcher Biomoleküle in metallorgani...
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| Veröffentlicht in: | Angewandte Chemie 2022-04, Vol.134 (18) |
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| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | eng |
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| Online-Zugang: | Volltext |
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| description | Um das Potenzial von Enzymen in der zellfreien Biokatalyse voll auszuschöpfen, ist eine Stabilisierung der katalytisch aktiven Proteine und deren Integration in effiziente Reaktorsysteme erforderlich. Obwohl in den letzten Jahren erste Schritte zur Immobilisierung solcher Biomoleküle in metallorganischen Gerüsten (MOFs) unternommen wurden, waren diese Demonstrationen auf Batch‐Experimente und wässrige Bedingungen beschränkt. Hier demonstrieren wir ein kontinuierliches Enzymreaktorsystem auf MOF‐Basis mit hoher Produktivität und Stabilität, das auch für organische Lösungsmittel geeignet ist. Unter wässrigen Bedingungen wurde die Stabilität des Enzyms um das 30‐fache erhöht, und die Raum‐Zeit‐Ausbeute übertraf die mit anderen Enzym‐Immobilisierungsstrategien erzielten Werte um eine Größenordnung. Es ist herauszuheben, dass die hier gezeigte Infiltration der Proteine in das MOF keine zusätzliche Funktionalisierung erfordert, was eine zeit‐ und kosteneffiziente Herstellung der Biokatalysatoren mit markierungsfreien Enzymen ermöglicht. |
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Obwohl in den letzten Jahren erste Schritte zur Immobilisierung solcher Biomoleküle in metallorganischen Gerüsten (MOFs) unternommen wurden, waren diese Demonstrationen auf Batch‐Experimente und wässrige Bedingungen beschränkt. Hier demonstrieren wir ein kontinuierliches Enzymreaktorsystem auf MOF‐Basis mit hoher Produktivität und Stabilität, das auch für organische Lösungsmittel geeignet ist. Unter wässrigen Bedingungen wurde die Stabilität des Enzyms um das 30‐fache erhöht, und die Raum‐Zeit‐Ausbeute übertraf die mit anderen Enzym‐Immobilisierungsstrategien erzielten Werte um eine Größenordnung. 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