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생체촉매 환원: 연구실 호기심으로부터 ‘첫째 선택’까지

전문가 제언: ○ 촉매작용을 하는 환원 반응들에 대한 자연의 실례는 무한하지만 최근까지 공업의 경쟁성과 응용성으로 고려된 바는 없다. 실로 생체환원 공정들에 관한 초기 보고들은 수소의 필요성이 없는 온건한 반응조건과 효소들의 균형 잡히지 않은 위치 선택성과 거울상선택성 때문에 자주 인상적일 뿐이었다.

○ 그렇지만 촉매원가, 생산성(gL-1h-1), 최종생성물농도, 복잡한 하류부문 공정 등과 같은 공업적으로 중요한 파라미터들은 대체로 공업적응용을 위하여 관심을 끌지는 못했다. 많은 이들 제한은 그 초기공정들이 생체촉매로서 생세포 또는 휴면세포를 사용했다는 사실에 기인한다.

○ 효소촉매환원들은 수십 년 동안 연구되었고 다양한 카이랄 알코올, -히드록시산, -아미노산 등의 생산을 위하여 10개 이상의 공업공정들을 개발하여 소개되었다. 비싼 보조인자들의 초기 장애는 고도로 효과적인 보조인자 재생방법의 개발로 극복되었다. 더욱이 이용하기 쉬운 많은 적당한 탈수소효소들과 따라서 이 기술의 다양성은 꾸준히 증가하고 최근 알코올과 아미노산의 불균형적 생산을 넘어서 팽창되었다.

○ 고도로 선택성 C=C 환원에 대한 많은 효소들과 카이랄 이차아민의 생산을 위한 케톤들의 환원성 아민화반응에 접근 방법과 개선된 D-선택성 아미노산 탈수소효소에 대한 효과적인 에논(enone)과 에논산염 환원촉매의 개발은 공업적 생체환원 공정들의 다음 연쇄적 파급을 자극할 것이다.

○ 이 생체촉매 환원의 현재 상태를 정확히 재조명 설명하고 NADH-와 NADPH-의존 탈수소 효소들과 환원효소들의 생체산화환원 공정들에 대한 새로운 응용방법들을 발견하고 공업적 규모로 발전 실행하여야 한다. 따라서 유기합성의 기본물질인 카이랄 알코올, -히드록시산, -아미노산 등의 생산에 획기적인 신 공법창출로 유기합성화학발전의 가속화는 물론 생산성과 실용성의 증대에 따른 산업적 결실로 연결되어야 한다.

저자: De Wildeman, SMA; Sonke, T; Schoemaker, HE; May, O; AF De Wildeman, Stefaan M. A.; Sonke, Theo; Schoemaker, Hants E.; May, Oliver
자료유형: 학술정보

원문언어: 영어
기업산업분류: 화학·화공