Dr. Paul Dalby: Bio-Katalyse für chirale Aminodiole

Mit dem von Dr. Paul Dalby, University College London, Großbritannien, entwickelten biokatalytischen Prozess können Enzyme miteinander kombiniert und maßgerecht auf neue Aufgaben zugeschnitten werden. Der Einsatz von Biotechnologie zur Herstellung von Chemikalien wird damit attraktiver, neue Medikamente können mit Hilfe umweltschonender und energieeffizienter Prozesse zugänglich gemacht werden.

Mit der neuen Methode können jetzt bestimmte Eigenschaften von Enzymen erkannt und durch genetisches Engineering auf spezielle Aufgaben zugeschnitten werden. Eine Vielzahl von Substraten lässt sich so in chirale Aminodiole umwandeln – eine Stoffgruppe, die besonders für die Weitersynthese zu Pharmazeutika, Agrochemikalien und auch Feinchemikalien geeignet ist. Die verschiedenen Variationen werden anschließend in einem automatisierten Prozess auf die gewünschten Eigenschaften gescreent. Aufgrund des fokussierten Ansatzes müssen dabei nur 400 statt bis zu 10.000 Variationen untersucht werden.

Das Projekt hat zu neuartigen Enzymen sowie zu stabilen, und skalierbaren biokatalytischen Prozessen geführt. Durch den integrierten Ansatz eröffnen sich unter anderem neue Möglichkeiten für die unter Zeitdruck stehenden Synthesen bei der Medikationsentwicklung (vor-klinische Phase). Mögliche Anwender sind die pharmazeutische, die Agro- und die Feinchemie. Mit der Methodologie lassen sich zudem Prozesse in der mikrobiologischen Sanierung von Erde, in der Abwasserbehandlung, der Lebensmittel-Produktion und in der medizinischen Diagnostik verbessern.

Bei der Herstellung chiraler Verbindungen wird die Biokatalyse heute zu etwa zehn Prozent eingesetzt. Für bisher existierende Technologien wird der gesamte Markt für 2009 auf etwa 1 Milliarde Euro geschätzt. Mit dem neuen Prozess könnte die Biokatalyse über die 10-Prozent-Marke hinausgehen und mittelfristig zusätzlich ein Prozent des Marktes erobern. Dies würde einen Umsatz von zusätzlich bis zu 30 Millionen Euro jährlich bedeuten.

Durch den Einsatz des biotechnologischen Verfahrens wird die Herstellung von Chemikalien attraktiver. Gleichzeitig können durch den schnelleren und kostengünstigen Prozess preiswerte, aber auch neue Medikamente und Stoffgruppen hergestellt werden. Darüber hinaus handelt es sich um einen milden, umweltschonenden und energieeffizienten Prozess.