Prodotti di chimica fine quasi puri grazie a catalizzatori naturali
La sintesi chimica rappresenta un''attività complessa. Le varie fasi che, a partire dai reagenti, conducono al prodotto finale, generano numerosi composti di scarsa utilità per i progettisti chimici. Di conseguenza, è necessario rimuovere tali sostanze allo scopo di raggiungere elevati livelli di purezza per il composto oggetto di interesse. Uno dei sottoprodotti più diffusi della sintesi chimica è l''enantiomero (o immagine speculare) di un composto. Nonostante le somiglianze, gli enantiomeri presentano poche o nessuna attività nell''applicazione mirata. Le deidrogenasi sono enzimi proteici che catalizzano la rimozione di atomi di idrogeno in modo enantioselettivo. Gli scienziati finanziati dall''UE stanno sfruttando la deidrogenasi all''interno di un sistema basato sullo scambio di ioni di idrogeno per la riduzione dei chetoni in alcoli. Il progetto ERUDESP ("Development of electrochemical reactors using dehydrogenases for enantiopure synthon preparations") sta utilizzando un processo elettrochimico ai fini della rigenerazione degli intermedi (cofattori). L''intero sistema viene immobilizzato sulla superficie dell''elettrodo di un minireattore nanostrutturato allo scopo di convertire praticamente tutti gli input in output senza contaminazioni o perdite. Durante il secondo periodo di rilevazione, gli esperti hanno sviluppato e potenziato tecniche di immobilizzazione efficaci per le specie attive dal punto di vista catalitico, mediatori chimici e cofattori sulla superficie dell''elettrodo. È stata testata una cella di microreattore con un elettrodo poroso in piena scala per la conversione del sorbitolo in fruttosio, che ha registrato correnti più elevate rispetto a quelle ottenute in passato con questo tipo di configurazione. È stata inoltre progettata, prodotta e convalidata una nuova stringa multicelle e si è provveduto al potenziamento dei metodi di elettrodeposizione. I ricercatori hanno creato e collaudato vari tipi di sistemi bioelettrocatalitici. In seguito all''ampliamento del progetto, finalizzato all''inclusione dell''ossidazione elettroenzimatica in aggiunta alla riduzione, è stato adeguatamente modificato e calibrato il relativo dimostratore. I casi di prova prevedevano la produzione di dolcificanti ipocalorici e di molecole destinate all''industria farmaceutica. Il reattore bioelettrochimico finale rappresenta un sistema funzionale e altamente selettivo per le reazioni di ossidazione e di riduzione che dipendono dalla scelta degli enzimi immobilizzati. La tecnologia ERUDESP dovrebbe trovare un''applicazione diffusa nella produzione selettiva di prodotti di chimica fine con livelli di purezza elevatissimi e una quantità di emissioni di scarico praticamente pari a zero.
