Membranteknologi och biokatalys

Viktiga resultat som projektet gav

Projektets syfte var att utreda möjligheter att åstadkomma processförbättringar i biokatalytiska reaktioner med hjälp av membranteknologi. Förbättringar kan tänkas uppnås i fall där följande problem uppträder: substratinhibering, produktinhibering samt ogynnsamt jämviktsläge. Transaminaskatalyserad syntes av en kiral amin valdes för studierna eftersom detta är en reaktion av stort industriellt intresse, då kirala aminer är viktiga byggstenar vid läkemedelssyntes. Avsevärda förbättringar med avseende på reaktionshastighet och utbyte uppnåddes.

Långsiktiga effekter som förväntas

Processförbättringar i reaktioner katalyserade av transaminaser kvantifierades. På grund av att den enzymatiskt producerade aminen extraherades genom ett membran till en fas med lågt pH-värde minimerades produktinhibering och jämviktsläget försköts. Detta ledde till höjda reaktionshastigheter och höjt utbyte. Effekterna bedömdes vara så stora och värdefulla att en patentansökan rörande metodiken lämnades in.

Upplägg och genomförande

Transaminas-katalyserad syntes av kirala aminer visade sig vara ett lämpligt valt system för att demonstrera fördelarna med den nya membranteknologin. Produktinhibering och ogynnsamt jämviktsläge begränsar normalt reaktionshastighet och utbyte av den producerade aminen, men selektiv extraktion av aminen till en annan fas via membranet avhjälpte dessa problem. Genom att balansera sammansättningen av faserna på vardera sidan av membranet, membranets egenskaper samt membranytan kunde processen effektivt styras.