Advanced

Biocatalysed redox reactions - Possibilities and limitations

Rundbäck, Fabian LU (2012)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Enzymer har använts av människan sedan urminnes tider. Mycket tidigt lärde man sig att jäst kunde användas för att jäsa bröd och för framställning av vin och öl. Det är då just enzymerna som finns i jästsvampar som utnyttjas. I lite mera modern tid så fick enzymer ett stort användningsområde i tvättmedel på grund av deras unika förmåga att bryta ner fett och smuts vid ganska låga temperaturer. Lite längre fram så insåg man att enzymer inte bara kunde användas för att bryta ner molekyler utan också kunde användas för att bygga nya och väldigt unika molekyler.



När neurosedynskandalen inträffade på 1960-talet så insåg man att det var livsavgörande för en medicins verkningsgrad att... (More)
Popular Abstract in Swedish

Enzymer har använts av människan sedan urminnes tider. Mycket tidigt lärde man sig att jäst kunde användas för att jäsa bröd och för framställning av vin och öl. Det är då just enzymerna som finns i jästsvampar som utnyttjas. I lite mera modern tid så fick enzymer ett stort användningsområde i tvättmedel på grund av deras unika förmåga att bryta ner fett och smuts vid ganska låga temperaturer. Lite längre fram så insåg man att enzymer inte bara kunde användas för att bryta ner molekyler utan också kunde användas för att bygga nya och väldigt unika molekyler.



När neurosedynskandalen inträffade på 1960-talet så insåg man att det var livsavgörande för en medicins verkningsgrad att man hade kontroll på “åt vilket håll” atomerna i läkemedelssubstansen “pekade”. Detta öppnade för en ny och väldigt viktigt användningsområde för enzyme då dessa har den unika förmågan att sätta samman molekyler där atomerna alltid pekar åt samma håll och ger en homogen produkt. I detta arbete har jag tittat på hur man kan sätta in syre och väte på ett kontrollerat sätt i molekyler. Dessa molekyler kan sedan användas som byggstenar för framställning av läkemedel. (Less)
Abstract
The use of enzymes for synthetic applications is an area of increasing interest. Enzymes have been pointed out to be an environmentally friendly alternative to existing chemical methods, as well as making completely new synthetic routes possible. Over the last decades, much focus has been put on the enzyme group oxidoreductases, which can selectively introduce oxygen and hydrogen into molecules. These reactions can generate optically active molecules that are highly useful building blocks in pharmaceutical production. The limitations for a broader application of oxidoreductases are their need for expensive cofactors and limited operational stability.



This thesis is based on research with the objective to improve the... (More)
The use of enzymes for synthetic applications is an area of increasing interest. Enzymes have been pointed out to be an environmentally friendly alternative to existing chemical methods, as well as making completely new synthetic routes possible. Over the last decades, much focus has been put on the enzyme group oxidoreductases, which can selectively introduce oxygen and hydrogen into molecules. These reactions can generate optically active molecules that are highly useful building blocks in pharmaceutical production. The limitations for a broader application of oxidoreductases are their need for expensive cofactors and limited operational stability.



This thesis is based on research with the objective to improve the understanding of and develop methodology for enzymatically catalysed reduction and oxidation reactions. The problem of cofactor dependency was addressed in a study where hydrogenase and hydrogen gas were used to regenerate the NADH cofactor. A new application of hydrogenase containing Ralstonia eutropha was demonstrated, where these cells were used in combination with another whole cell catalyst for asymmetric ketone reduction. The two-cell system showed a higher specific initial reaction rate and yield, but a slightly lower enantiomeric purity of the product, in comparison with a system where a cosubstrate was used for cofactor regeneration. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
pages
88 pages
publisher
Lund University
external identifiers
  • Other:LUTKDH/TKBT-12/1136-SE
ISBN
978-91-89627-82-6
language
English
LU publication?
yes
id
6c2836ca-476c-454d-8aac-5692b87e722a (old id 2798465)
date added to LUP
2012-06-28 16:23:34
date last changed
2016-09-19 08:45:10
@misc{6c2836ca-476c-454d-8aac-5692b87e722a,
  abstract     = {The use of enzymes for synthetic applications is an area of increasing interest. Enzymes have been pointed out to be an environmentally friendly alternative to existing chemical methods, as well as making completely new synthetic routes possible. Over the last decades, much focus has been put on the enzyme group oxidoreductases, which can selectively introduce oxygen and hydrogen into molecules. These reactions can generate optically active molecules that are highly useful building blocks in pharmaceutical production. The limitations for a broader application of oxidoreductases are their need for expensive cofactors and limited operational stability. <br/><br>
<br/><br>
This thesis is based on research with the objective to improve the understanding of and develop methodology for enzymatically catalysed reduction and oxidation reactions. The problem of cofactor dependency was addressed in a study where hydrogenase and hydrogen gas were used to regenerate the NADH cofactor. A new application of hydrogenase containing Ralstonia eutropha was demonstrated, where these cells were used in combination with another whole cell catalyst for asymmetric ketone reduction. The two-cell system showed a higher specific initial reaction rate and yield, but a slightly lower enantiomeric purity of the product, in comparison with a system where a cosubstrate was used for cofactor regeneration.},
  author       = {Rundbäck, Fabian},
  isbn         = {978-91-89627-82-6},
  language     = {eng},
  pages        = {88},
  publisher    = {ARRAY(0xb5b9d48)},
  title        = {Biocatalysed redox reactions - Possibilities and limitations},
  year         = {2012},
}