Kontinuierliche Dipeptidsynthese in verschiedenen Reaktoren

Diplomarbeit aus dem Jahr 1990 im Fachbereich Chemie - Biochemie, Note: 1,2, Hochschule Mannheim, Sprache: Deutsch, Abstract: Eingescanntes Textdokument aus dem Jahre 1990 in Chemischer Technologie mit Schwerpunkt Biotechnologie:In dieser Arbeit wurde das Dipeptid N-Benzoxycarbonyl-alanylglycinenzymatisch synthetisiert.Die Esteraseaktivität von proteolytischen Enzymen wie Papainmacht die kinetisch kontrollierte Dipeptidsynthese möglich.Zunächst wurde der Einfluß verschiedener Parameter wieSubstratstabilität, Enzym- und Substratkonzentration sowie pHWert-Änderungen in einem pH-Stat untersucht.Hierzu wurde ein Titrator der Firma Radiometer Copenhagenverwendet, der das Arbeiten unter Temperatur- und pH-Konstanzermöglicht. Mit den hier gewonnenen Erkenntnissen wurde einekontinuierliche Synthese in verschiedenen Reaktoren durchgeführt.Als Substrat wurde N-Benzoxycarbonyl-alanin-methylestereingesetzt. Da das pH-Optimum von Papain für die Dipeptidsyntheseim alkalischen Bereich liegt, wird der eingesetzte Ester unterdiesen Bedingungen verseift.Die unerwünschte Adsorption des Substrates an den Kunststoffoberflächen der Reaktionsgefäße und der Ultrafiltrationsmembranen erschwerte den kontinuierlichen Betrieb und die Beurteilung der Ergebnisse. Die Substratkonzentration in der Reaktionslösung wird durch die Adsorption verringert.Der Enzym-Membran-Reaktor starter-KidTII der Firma Filtron und dasHohlfasermodul Bioran der Firma Schott wurden zunächstkontinuierlich betrieben.In diesen beiden Reaktoren wurde eine definierte Menge Enzymvorgelegt, die durch eine Ultrafiltrationsmembran zurückgehaltenwurde.Die Retention des Enzyms wurde bei überprüft. Hierbei zeigte sich, dass aktives Enzym austrat.Beim starter-KidTII konnte kein aktives Enzym im Filtratnachgewiesen werden, die Enzym-Retention war hier vollständig.Ein anderes Problem ergab sich aus der beobachtetenDruckbelastung der Membran mit zunehmender Enzymkonzentration.Dies läßt auf eine Deckschichtbildung von Enzym schließen.Um die Probleme, die bei der homogenen Enzymkatalyse auftraten,zu umgehen, wurde das Enzym an eine Affinitätsmembran Immobilon~der Firma Millipore kovalent gebunden. Die so erhaltene Membranmit fixiertem Enzym wurde in den Flachbettreaktor der FirmaBioengeneering eingesetzt.Durch diese Fixierung des Enzyms wird die Deckschichtbildungvermieden und die Enzymstabilität erhöht.[...]Aus den erhaltenen Analysendaten waren Rückschlüsse auf Umsatzdes Substrates und Selektivität bei der Dipeptidsynthese möglich.