Gezielte Schmerzmittelsynthese dank Biotechnologie

Profene (α-Arylpropionsäuren) wie Ibuprofen und Naproxen sind gängige Antirheumatika und Schmerzmittel. Bei der chemischen Profensynthese entstehen zwei molekulare Bauformen, nämlich das S-Enantiomer und das R-Enantiomer, zu gleichen Teilen. Allerdings ist das S-Enantiomer hundertmal wirksamer, sodass nur maximal 50 Prozent der chemisch synthetisierten Ausbeute medizinisch verwendet werden können.

Einen biotechnologischen Weg zu enantiomerenreinen Profenen zu etablieren, ist das Ziel einer interdisziplinären Kooperation mit sechs Partnern aus Wissenschaft, mittelständischer Wirtschaft und Großindustrie innerhalb des DBU-geförderten Forschungsverbundes ChemBioTec.

Ausgangssubstanzen für die biotechnologische Profenherstellung sind einfach zu synthetisierende racemische Aldehyde. In einer dynamisch-kinetischen Racematspaltung werden diese mithilfe bestimmter, stereo-selektiv arbeitender Enzyme (Dehydrogenasen) zu den gewünschten Profen-Enantiomeren oxidiert, sodass die Ausbeute annähernd 100 Prozent beträgt. Weiterhin widmet sich das Projekt der Regeneration des Enzym-Co-Faktors und der Stabilisierung der Enzyme durch ein spezielles Coating.

Die Vorteile dieses biokatalytischen Verfahrens sind:

• eine verdoppelte nutzbare Ausbeute

• eine um 80 Prozent verringerte Abfallmenge

• ein Ersatz der bisher verwendeten Schwermetallkatalysatoren durch Enzyme und nichttoxische Lösungsmittel

Das bedeutet eine gesteigerte Effizienz und eine deutlich Umweltentlastung sowie daraus folgend geringere Produktionskosten.

Innerhalb des Projektverbundes führt der Kooperationspartner chiracon, Luckenwalde, die Entwicklungen der einzelnen Projektpartner zusammen und testet die biotechnologische Profensynthese unter industrierelevanten Bedingungen. Durch ein effizientes Downstream-Processing wird die Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens gewährleistet.

Projektthema:
Förderschwerpunkt Biotechnologie – ChemBioTec: Nachhaltige und wertschöpfende Synthese chiraler Wirkstoffe (Profene) durch selektive biokatalytische Oxidationsprozesse
www.chembiotec.de

Projektkoordination:
Delft University of Technology
Faculty of Applied Sciences Biocatalysis and Organic Chemistry
Julianalaan 136
NL-2628 BL Delft
f.hollmann@tudelft.nl
www.bt.tudelft.nl/boc

Projektdurchführung:
c-LEcta GmbH
Deutscher Platz 5
04103 Leipzig
Kontakt@c-LEcta.de
www.c-lecta.com

chiracon GmbH
Biotechnologie-Park
14943 Luckenwalde
info@chiracon.de
www.chiracon.de

Dechema e.V.
Gesellschaft für Chemische Technik und
Biotechnologie e. V.
Theodor-Hauss-Allee 25
60486 Frankfurt
info@dechema.de
www.dechema.de

Evonik Goldschmidt GmbH
Goldschmidtstr.
45127 Essen
essen@evonik.com
www.evonik.com/essen-goldschmidtstrasse

Technische Universität Berlin
Institut für Chemie
Str. des 17. Juni 124
10623 Berlin
pressestelle@tu-berlin.de
www.chemie.tu-berlin.de

AZ 13253