Ganzzell-Biokatalyse in Gegenwart ionischer Flüssigkeiten mit rekombinanten Escherichia coli

Stefan Bräutigam, Dissertation Technische Universität München, 2008

Zur effizienteren Herstellung von Feinchemikalien bietet sich die Kombination von rekombinanten Ganzzell-Biokatalysatoren mit geeigneten Enzymen und die Verwendung von ionischen Flüssigkeiten in einem zweiphasigen Reaktionsansatz an. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurden daher 21 ionische Flüssigkeiten auf ihre Eignung für die asymmetrische Reduktion von 6 prochiralen Ketonen mit 4 verschiedenen rekombinanten Escherichia coli Stämmen untersucht. Die reaktionstechnischen Analysen zeigten, dass durch diese Kombination im einfachen Satzverfahren reine chirale Alkohole mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten von bis zu 150 g/l/d hergestellt werden können. Die mathematische Analyse zeigte, dass der Stofftransport des Substrates über die Zellmembran überwiegend die Reaktionsgeschwindigkeit limitiert.

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Publikationen

• Bräutigam S, Bringer-Meyer S, Weuster-Botz D (2007): Asymmetric whole cell biotransformations in biphasic ionic liquid/water-systems by use of recombinant Escherichia coli with intracellular cofactor regeneration. Tetrahedron: Asymmetry 18: 1883-1887.
• Bräutigam S, Dennewald D, Schürmann M, Lutje-Spelberg J, Pitner W-R, Weuster-Botz D (2009): Whole cell biocatalysis: Evaluation of new hydrophobic ionic liquids for efficient asymmetric reduction of prochiral ketones. Enz Microbial Technol 45: 310-316.