化学反应可以彻底改变药物生产的自持循环

Chemicalreactions
2018年6月4日16:00:00.000

诺丁汉大学的专家创造了一种自我维持的反应循环,这是一种更环保,更有效的化学生产方法。

在他们的论文中自持的闭环多酶介导的胺在连续反应中转化为醇, 出版于自然催化诺丁汉大学的Francesca Paradisi博士和Martina Contente博士通过使用酶流动的循环反应更有效地生产化学品。

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这些反应减少了环境浪费,可以自我维持并产生更高质量的最终产品。

流动中的酶作为一系列填充有固定化酶和载体溶液的柱流动,使试剂和产物以更快的反应速率流出,这在正常的分批反应中是如此。

Paradisi博士,化学学院生物催化和酶工程副教授解释说,水通常被用作可以进行酶介导的化学反应的介质,但是在过程结束时处理废物存在问题。 。

她说:你的水现在已经被化学分子污染了,这些化学分子源于已发生的复​​杂转化,因此将其倒入排水管并不是环保的。处理受污染的水可能非常昂贵。

通过循环我们已经创造了水被再循环,产生的副产物被连续地移除并通过该过程回收,并且清洁水再次用作反应中的试剂的载体。

反应链是在一个自我延续的循环中创建的,意味着产品的创建,纯化和隔离,而无需在流程的每个步骤进行人工干预。

想象一下,你有一个水龙头,它在水流中,在价值较低的水中生产出有价值的产品。 Paradisi博士说,想象一下,你有一个过滤掉你想要的产品的筛子。

然后想象一下,如果这个水龙头可以安装在水回收喷泉上,现在你知道水和价值较低的产品(仍然很有价值)永远不会丢失,它们只是作为有价值分子的载体。

这不仅可以提高效率并节省时间,还可以创建零废弃系统。我们还发现,以这种方式工作意味着制造高价值产品的一些棘手的产量也比传统化学反应高出20倍以上。

在这项由生物技术和生物科学研究委员会资助的研究中,该对使用了体内天然产生的胺,如多巴胺,色胺和组胺。然后,他们使用反应环将它们转化为醇类,例如4-羟基酪醇,它是一种抗氧化剂,通常难以生产。

Paradisi博士说:这些醇在制造药物,食品添加剂,制造香水和香气方面备受追捧,生产困难且价格昂贵。传统的化学策略可能需要长达两周的时间才能使最具挑战性的分子产生5-13%的产率。我们发现我们可以在45分钟内生产约70%的产品。

而且研究不仅限于酒精,因为这个过程可以转移到创造其他产品。

Paradisi博士补充说,这种可能性很大,只是正确的应用。我们可以采取任何感兴趣的分子,看看我们是否可以逐步剖析它,考虑哪种酶可以反向催化反应,直到我们得到一个简单的起始材料。

然后我们可以按顺序组装酶,就像创建一个人工生物系统,其中第一个产品是下一个酶促步骤的底物,直到达到最终分子。与生物系统不同,这种离体酶工厂更加稳健,我们可以大大增加每个步骤的酶量(因为它从未丢失,它包含在反应器中),微调每个反应的相对速率,用于非常快速的转换。

我们不必担心细胞的完整性,或分子对生物系统的潜在毒性。流程有效地意味着如果每个步骤都经过优化,我们可以将级联的每个部分视为一个单独的实体。最后,将废水循环回到开始,携带酶所需的一些辅助组分,我们以指数方式提高系统的生产率。这是一种从未使用酶的新方法。

 完

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