Forschung

Immobilisierungen von Enzymmodellen und Analyse ihrer katalytischen Produkte

Enzymmodelle sind chemische Verbindungen, die eine große Zahl an Reaktionen katalysieren können, in dem sie das aktive Zentrum eines Enzyms nachbilden. Im Vergleich zu Enzymen haben sie allerdings den Vorteil, dass sie einfacher zu produzieren und daher kostengünstiger sind, sowie unempfindlicher gegenüber diversen Reaktionsbedingungen.
Bisher wird auf dem Feld der Enzymmodelle intensive Grundlagenforschung betrieben. Um die technische Anwendbarkeit der Systeme zu verbessern soll in einem nächsten Schritt eine Immobilisierung der Enzymmodelle erfolgen. Dadurch wird nicht nur die Abtrennung des Reaktionsgemisches erleichtert, sondern auch die Wiederverwendbarkeit der Enzymmodelle verbessert bzw. überhaupt erst ermöglicht. Zur Immobilisierung sollen dabei v.a. unterschiedliche, je nach Prozess geeignete Partikel verwendet werden. Darüber hinaus können auch MOFs (metal organic frameworks) als Trägermaterial dienen. Hier wäre es besonders Interessant, die poröse Struktur direkt aus dem Enzymmodell aufzubauen. Daraus würden sich zahlreiche Vorteile ergeben: Zum einen ist eine hohe Katalysatordichte zu erwarten, da Trägermaterial und Zielmolekül identisch sind. Zum anderen sollte durch die regelmäßige und poröse Struktur ein effektiver Massentransport der Edukte zu den aktiven Zentren möglich sein, was zu hohen Umsatzraten des Gesamtsystems führen sollte.

Neben der Immobilisierung ist v.a. auch die Auswirkung der Immobilisierung auf die Aktivität der Enzymmodelle wichtig. Hier sollen verschiedene Katalysatoren unterschiedlich funktionalisiert, und dann hinsichtlich ihrer Aktivität gegenüber verschiedenen Substraten und unterschiedlichen Reaktionsbedingungen untersucht werden.

Abschlussarbeiten können jederzeit nach Interesse vergeben werden. Am besten ihr schreibt mir hierzu eine E-Mail, sodass wir dann in einem persönlichen Gespräch alles weitere besprechen können.