Helmholtz-Gemeinschaft

Einleitung
inaktivierung beobachtet werden (Ghatorae et al., 1994a, Ghatorae et al., 1994b, Ross et al.,
2000a, Ross et al., 2000b). Enzymeigenschaften wie z.B. Größe (je größer desto umfangreicher
die möglichen Konformationsänderungen), Flexibilität (je flexibler desto geringer die
Entfaltungsenergie), die Gesamthydrophobizität (je hydrophober desto mehr Reste können
mit der Interphase interagieren) können ebenfalls nur bedingt in Korrelation mit der
Interphaseninaktivierung gebracht werden (Ghatorae et al., 1994b, Ross et al., 2000a, Ross et
al., 2000b). In jedem Fall korreliert die Inaktivierung positiv mit der Interphasenfläche: je
größer die Interphasenfläche, desto höher die Inaktivierungsrate (Baldascini und Janssen,
2005, Ghatorae et al., 1994a, Ghatorae et al., 1994b, Ross et al., 2000a, Ross et al., 2000b).
Das unterschiedliche Verhalten einzelner Enzyme macht die Voraussage für das Verhalten
eines Enzyms in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels anhand weniger Parameter
unmöglich. Vielmehr muss eine Vielzahl an Protein- und Lösungsmitteleigenschaften
berücksichtigt werden, welche vermutlich in Wechselwirkung miteinander stehen. Zum
Beispiel können die molekulare Toxizität und Grenzflächentoxizität nicht unabhängig
voneinander betrachtet werden. Zudem hat auch der pH-Wert in der wässrigen Phase Einfluss
auf die Inaktivierungsrate, so dass die Wahl des organischen Lösungsmittels und geeigneter
Reaktionsparameter für jedes Enzym ermittelt werden müssen.
Eine verbesserte Stabilität, kann also durch die Wahl des Lösungsmittels oder geeigneter
Pufferbedingungen erreicht werden. Aber auch Zusätze von stabilisierenden Komponenten,
wie Glycerin, Trehalose oder BSA (Serum Albumin) können zu einer Stabilisierung führen
(Fagain, 1995, Pazhang et al., 2006, Torchilin und Martinek, 1979). Weitere Strategien sind
die Immobilisierung durch Bindung der Enzyme an verschiedene Trägermaterialien oder der
Einschluss von Enzymen in polymere Matrices oder Membranen; kovalente chemische
Modifikation von Aminosäureresten an der Enzymoberfläche; sowie Veränderungen an der
Primärstruktur des Enzyms durch zielgerichtete Mutagenesen oder gerichtete Evolution
(Kumar und Prakash, 2003).
1.3 Bedeutung und Synthese chiraler 2-Hydroxyketone
2-Hydroxyketone bilden eine Gruppe vielseitig einsetzbarer Bausteine für die Synthese
bioaktiver Moleküle in der Pharmazie und in der Pflanzenschutz-Industrie (Ward und Singh,
2000). Mittels enantioselektiver Reduktion oder reduktiver Aminierung der Ketogruppe
können chirale Diole und Aminoalkohole gewonnen werden, welche wiederum bei der
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