Zrównoważony rozwój na poziomie molekularnym

Copy space shot of laboratory tech, in protective gear, looking through the microscope and analyzing scientific samples.

Jeśli chodzi o zrównoważony rozwój, wiele osób myśli o szerszej perspektywie: lasach, oceanach, zagrożonych gatunkach.

Jednak bardziej zrównoważone podejście może mieć również duże znaczenie w przypadku najmniejszych elementów budulcowych życia - enzymów. Brenntag współpracuje ze szwajcarską firmą INOFEA, która opracowała technologię ochrony enzymów podczas przetwarzania w produkcji chemicznej. Oznacza to na przykład, że w najlepszym przypadku farmaceutyki mogą być produkowane bez substancji szkodliwych dla środowiska i przy mniejszym zużyciu energii.
Enzymy są ważne dla organizmów. Prawie wszystkie procesy metaboliczne zachodzące w żywych istotach wymagają enzymów do ich napędzania. Aktywne białka są wysoce selektywne jako biokatalizatory i wyzwalają lub mają znaczący wpływ na określone reakcje chemiczne. Każdy enzym jest również bardzo specyficzny i katalizuje określoną reakcję chemiczną. Środowisko również musi być odpowiednie dla enzymów. Jeśli jest ono zbyt kwaśne lub zbyt zasadowe, zbyt gorące lub zbyt zimne, przestają one funkcjonować. Praca z enzymami może być zatem wyzwaniem.
Chemist testing in the laboratory, Duisburg, Germany
Z tego powodu kataliza chemiczna jest często wykorzystywana do przyspieszania reakcji chemicznych. Tradycyjnie często stosuje się katalizatory metalowe, takie jak tlenek glinu, platyna lub rod. Są one odporne na wysokie temperatury i ciśnienie. Metoda ta ma jednak kilka wad: Metalowe katalizatory są toksyczne, mogą być oddzielane i poddawane recyklingowi tylko z trudem i muszą być używane w ekstremalnych warunkach, aby dobrze działać. Katalizatory metalowe nie są specyficzne dla określonego typu reakcji i dlatego wytwarzają produkty uboczne, które należy usunąć.
"Współpraca z INOFEA jest dla Brenntag wyjątkowa: Żaden z naszych pozostałych partnerów biznesowych nie oferuje tak wyspecjalizowanych i dostosowanych do indywidualnych potrzeb usług w dziedzinie biokatalizy. Do tego dochodzi innowacyjne podejście do obsługi enzymów, które pozwala nam zaoferować rozwiązanie, które może pomóc producentom farmaceutyków w osiągnięciu ich celów w zakresie zrównoważonego rozwoju. Enzymy są podstawowymi składnikami życia, które dzięki tej technologii mogą być również wykorzystywane w najtrudniejszych reakcjach chemicznych. Dzięki tej usłudze chcemy pokazać, że wprowadzając niewielkie zmiany, możemy ulepszyć reakcje i przekształcić je w bardziej zrównoważone procesy" - mówi Catarina Gil Forte, dyrektor ds. zarządzania rynkiem przemysłowym, syntezy i biofarmacji w Brenntag EMEA.
Two chemists working in the lab together, Singapore

Najnowsza biotechnologia umożliwia ponowne wykorzystanie enzymów

Aby wyjść poza metale jako katalizatory, Brenntag współpracuje z INOFEA. Szwajcarska firma biotechnologiczna opracowała proces nadawania unieruchomionym enzymom polimerowej osłony ochronnej. W rezultacie enzymy mogą nie tylko przeprowadzać reakcję w trudnych warunkach, ponieważ są mniej wrażliwe na wahania wartości pH lub temperatury. Można je również ponownie wykorzystać, ponieważ nie ulegają dezaktywacji podczas reakcji i można je łatwo odzyskać.
Do użytku przez firmy farmaceutyczne enzymy i ich osłony ochronne muszą być opracowywane indywidualnie i zgodnie z końcowym zastosowaniem. Chociaż początkowo prowadzi to do wyższych kosztów, mogą one zostać zrekompensowane przez wzrost wydajności i możliwości ponownego użycia. W każdym zastosowaniu reaktywność pozostaje wystarczająco wysoka przez kilka cykli produkcyjnych. Jednocześnie koszty energii spadają, ponieważ można stosować niższe temperatury, w przeciwieństwie do tradycyjnej katalizy. A w najlepszym przypadku nie powstają żadne szkodliwe odpady, ponieważ nie są używane żadne metale.

Biokataliza

Biokataliza to proces wykorzystujący enzymy do rozpoczynania, przyspieszania lub kontrolowania reakcji chemicznych. Są one wykorzystywane w tym celu w produkcji leków, takich jak insulina. Ale produkcja piwa, wina lub sera również opiera się na procesach biokatalitycznych zachodzących w bakteriach, drożdżach lub grzybach.

Kontakt w sprawie zrównoważonego rozwoju