Abstract
AbstractIn der modernen Prozessentwicklung spielt Biokatalyse eine immer gewichtigere Rolle, wobei die Benutzung von Ganzzellkatalysatoren häufig eine bevorzugte Form dieser Biokatalysatoren darstellt. Die Anwendung von Ganzzellkatalysatoren in organischen zweiphasigen Batch‐Synthesen ist jedoch oft durch Einschränkungen im Hinblick auf Stofftransfer, Emulsionsbildung, aufwändiger Aufarbeitung und damit verbundenen geringen Ausbeuten beeinträchtigt. In diesem Beitrag zeigen wir, dass unter Zuhilfenahme von segmentierten Flow‐Prozessen eine effiziente Ganzzellkatalyse in zweiphasigen Medien ermöglicht wird. Die Leistungsfähigkeit solcher segmentierter Flow‐Prozesse ist dabei exemplarisch an drei unterschiedlichen Biotransformationen dargestellt. Zum Beispiel wurde in einem solchen Flow‐Prozess eine 3‐fache Steigerung des Umsatzes von 34 % auf >99 % verbunden mit einer erheblich vereinfachten Aufarbeitung erzielt, die zu einer 1.5‐fachen Steigerung der Ausbeute von 44 % auf 65 % im Vergleich zum analogen Batch‐Prozess führte.
Highlights
In der modernen Prozessentwicklung spielt Biokatalyse eine immer gewichtigere Rolle, wobei die Benutzung von Ganzzellkatalysatoren häufig eine bevorzugte Form dieser Biokatalysatoren darstellt
Zur Verbesserung des Massentransfers, welcher sich bereits in den Batch-Experimenten als ein entscheidender Faktor für die Prozesseffizienz herausstellte (Abbildung 3), haben wir die Flussrate erhçht und einen längeren Reaktor verwendet, um die Phasendurchmischung zu intensivieren ohne andere Prozessparameter zu verändern
Dass die beschriebene Ganzzell-Flow-Prozesstechnologie ein breites Reaktionsspektrum hat sowie auf zahlreiche biokatalytische Systeme angewendet werden kann und somit zu einer weiteren Erhçhung der Anzahl an katalytischen Anwendungen mit Ganzzellkatalysatoren in der organischen Synthese beitragen wird
Summary
In der modernen Prozessentwicklung spielt Biokatalyse eine immer gewichtigere Rolle, wobei die Benutzung von Ganzzellkatalysatoren häufig eine bevorzugte Form dieser Biokatalysatoren darstellt. Bei der Durchführung der enzymatischen Reduktion von 1 unter diesen (einleitenden) Flow-Bedingungen, konnten wir erfreulicherweise bereits eine signifikante Erhçhung des Umsatzes im Vergleich zum Batch-Prozess feststellen (Abbildung 4).
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