Freie und immobilisierte (R)-Oxynitrilase : Charakterisierung und Herstellung von chiralen Cyanhydrinen

In den letzten Jahren wurde eine Reihe von Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Cyanhydrine entwickelt, da über diese andere wichtige Klassen optisch aktiver Verbindungen leicht zu erhalten sind, von denen eine große Zahl pharmazeutisch und biologisch aktiv ist. In dieser Arbeit erfolgte die Herstellung von (R)-Cyanhydrinen durch enzymatische Umsetzung von Benzaldehyd mit Kaliumcyanid in einem wässrigen System (pH = 3,75, T = 20°C). Die Enantiomerenausbeuten der (R)-Cyanhydrine sind größer 99,5°%. Dem Einsatz isolierter (R)-Oxynitrilase in technischen Verfahren stehen im Allgemeinen ihr hoher Preis, ihre geringe Langzeitstabilität sowie die Schwierigkeiten bei Aufarbeitung und Wiederverwendung im Wege. Ziel dieser Arbeit war eine Immobilisierungsmethode für das Enzym zu entwickelt, welches diese Nachteile behebt. Die Immobilisierung der (R)-Oxynitrilase erfolgte in zwei Schritten. Im ersten Schritt wurde das Enzyms mit Glutardialdehyd und Chitosan coquervernetzt. Das molekulargewichtsvergrößerte Enzym zeigte eine Restaktivität von größer 70 %. Im zweiten Schritt wurde das coquervernetzte Enzym in Polyvinylalkoholgel eingeschlossen und anschließend zu LentiKats® verarbeitet. Die LentiKats® sind unter Stickstoffatmosphäre langzeitstabil. Ab einer Enzymbeladung von ca. 40 U/g(Linsen) tritt eine Diffusionslimitierung auf. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Immobilisierungsmethode für die (R)-Oxynitrilase entwickelt wurde, die optimale Eigenschaften für die enzymatische Cyanhydrinsynthese aufweist.