Multienzymkaskade im 2-Phasensystem - Prozessintegration

Biokatalysen gewinnen als Alternative zu chemischen Produktionsverfahren immer mehr an Bedeutung. Hierbei besitzen Multienzymkaskaden den Vorteil Reaktionen miteinander zu verknüpfen um komplexe Synthesewege mit einer hohen Selektivität und Reinheit der Produkte durchzuführen ohne zwischenzeitlich das Produkt isolieren zu müssen. In-vitro Systeme besitzen das Potential Prozesse mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten zu realisieren und aufgrund der vergleichsweise einfachen mathematischen Beschreibung und geringen Komplexität eine gute Möglichkeit der zielgerichteten Optimierung.Nach erfolgreicher Etablierung einer Multienzymkaskade im 2-Phasensystem soll diese nun durch eine Prozessintegration intensiviert werden. Hierfür wird ein Reaktionsschritt der Kaskade mit dem Extraktionsschritt und der anschließenden Trennung der beiden Phasen in einem Apparat vereint. Somit wird erstmalig eine 3-phasige (l/l/s) reaktive Extraktionszentrifuge in Betrieb genommen. Aufgrund der Integration einer enzymatischen Reaktion handelt es sich gleichzeitig um eine einzigartige enzymatische reaktive Extraktionszentrifuge.Dieses hochinnovative Projekt soll einen Beitrag leisten eine Plattformtechnologie zu entwickeln, bei welcher bisher einzeln durchgeführte Prozessschritte miteinander kombiniert werden. So kann ein besseres Verständnis für komplexe integrierte Prozesse in der Biokatalyse erreicht werden. Das System wird mathematisch beschrieben und modelliert. Aus den gewonnenen Informationen der einzelnen Schritte wird ein Gesamtmodell erstellt, welches es ermöglicht ein optimales Prozessdesign zu erstellen.

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Mitverantwortliche Professor Dr. Andreas Liese; Professor Dr.-Ing. Mirko Skiborowski