与常数驱动化学合成更清洁,更节能的和产生更少的浪费——无论是在研究和工业过程,越来越多的化学家们正寻求利用酶催化。但许多酶不孤立地工作。由于小分子代数余子式,如氧化还原电对的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,河畔+/ NADH。
HydRegen是一个科技发达凯莉文森特牛津大学的研究小组,英国,它提供了一个干净的和有效的方式回收NADH代数余子式,以使它更易于被合成化学家。的NADH往往比化学更昂贵的你想生产,”文森特说,“所以如果你要使用这些酶合成,你需要廉价的方法回收辅助因子。
HydRegen的酶催化系统使用合作组,安装在石墨珠子。第一个酶氢气分裂成两个质子和两个电子。航天飞机的电子通过导电珠第二个酶,它使用他们结合质子减少NADH NAD +。NADH可以从事第三酶催化作用所需的化学转换。所有的酶都是附加到珠保持一切接近最大效率。这是一个非常简单的方法包所有的酶需要执行一个特定的反应步骤,”文森特说。
文森特解释说,所有的工业方法回收NADH已经在使用酶,但他们也通常用牺牲开始碳基材料。导致碳副产品,污染反应产物,产生额外的浪费,并且通常被烧的反应。
氢气是一种非常干净的还原剂,”她补充道。“我们没有废物,因为氢是分成两个质子和两个电子和纳入产品。实际上我们只是添加氢-通常在一个双键产品。”
三个头比一个
文森特承认有单一酶,可以做整个NADH再生过程,但他们往往是很脆弱的。HydRegen模块化方法可以匹配正确的酶反应条件的组合。如果我们想要做的反应氧的存在,我们可以选择一个更oxygen-tolerant hydrogen-oxidising酶,”她指出。如果我们想要使用特定的温度或pH值条件下,我们可以适当插入调节酶。
这就是团队已经建立了自己的专业知识。识别正确的酶组合对不同反应,并将它们附加到珠子的相对比例,使所有的部分需要一些微妙的操作周期正在与出口增速和耐心。“每个酶和酶结合的有自己的个性,你必须去了解他们,”吕富霍莉说,文森特的工作项目。
另一个重大挑战不是来自酶本身,但从这一事实的反应需要完成在水里。虽然这是比使用有机溶剂更环保,许多有机基质分子水溶性较差。答案通常是两相体系,反应发生在媒体有机和水之间的界面。
走出实验室
这个团队现在正首次商业化的一些步骤,目标是形成一个子公司或者许可的技术合作伙伴。我们表明,概念的工作方式,将三个酶到碳珠子,并使用氢气驱动转换的几种有机分子,”文森特说。下一步是开始使用公司演示珠子为反应实际工业密切相关的工作。”,范围从制药行业对通过制作简单的从生物质化学成分浪费,”她补充道。
HydRegen是获胜者之一的皇家化学学会的《2013年必威手机登陆新兴技术竞争。奖的一部分,研究小组从竞争合作公司有权访问指导。我们现在开始一个项目葛兰素史克公司竞争的导师之一,是否我们enzyme-modified珠子可以几个反应他们感兴趣作为医药合成步骤,”文森特说。
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