生物质衍生型二甲基作为生物催化应用的可再生溶剂

科学领域:

• 生物催化和绿色化学
• 酶工程是什么? 酶工程是什么?
• 可持续的溶剂 可持续的溶剂

背景情况:

• 开发可持续的生物催化工艺需要环境友好的溶剂来维持酶的功能.
• 像二甲基硫氧化物 (DMSO) 和二甲基形式胺 (DMF) 这样的常规溶剂对环境造成了担忧.
• 来自西洛斯的二甲基西洛斯 (DFX) 被探索为一种潜在的绿色辅溶剂替代品.

研究的目的:

• 评估二甲基 (DFX) 作为酶反应的辅溶剂.
• 使用多样化的酶面板,比较DFX与常规溶剂 (DMSO,DMF) 的性能.
• 评估DFX中的酶活性和稳定性,用于各种生物催化应用.

主要方法:

• 测试了包括减酶 (KREDs),脂酶,转氨酶 (TAs) 和胺素减酶 (IREDs) 在内的综合性酶组.
• 在DFX中评估了酶活性和稳定性,并与DMSO和DMF的结果进行了比较.
• 进行了特定的反应,如不对称的减和水解,以量化酶的性能.

主要成果:

• 与传统溶剂相比,在DFX中,选定的KRED和固定脂酶CalB显示出高或更高的催化活性.
• 亚胺转酶 (TA) 和亚胺减少酶 (IRED) 与DFX的兼容性有限,突出了酶特异性的溶剂效应.
• 克雷德TeSADH W110A实现了100%的DFX转化以减少,显著优于DMSO/DMF (∼40%).
• 脂酶 CalB 达到 95% 的转化为 DFX,用于水解.

结论:

• 对于特定的生物催化应用来说,DFX是一个有前途的绿色溶剂,特别是对于缩酶和脂酶介导的转化.
• 这项研究强调了生物催化剂中溶剂效应的酶特异性.
• DFX为传统有机溶剂提供了一个可持续的替代品,提高了某些类型的酶的反应效率.