Bioactive Pickering emulsions for sustainable oxyfunctionalization
Bioactive Pickering emulsions for sustainable oxyfunctionalization
批准号:
495312945
负责人:
Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
--
资助国家:
德国
项目状态:
未结题
起止时间:
中文摘要
氧官能化反应是有机化学合成中的一个关键步骤。关于环境保护和可持续性,非常需要用过氧化氢或分子氧代替目前使用的高毒性氧化剂如铬酸盐。各种酶如脂肪酶和过加氧酶和单加氧酶在温和和选择性条件下催化这些反应。然而,由于缺乏合适的技术,既照顾到氧功能化反应的具体特点和生物催化剂的具体性质,生物基氧功能化还很少被用于合成。基于从以前的联合项目中获得的知识,我们在这里提出,在连续膜反应器中的生物活性皮克林乳液(BioPE)可能是这种技术的可行基础。我们认为,无论是生物催化剂的配方或其放置在液-液界面,分别,和BioPE的物理性质可以优化,以提高合成性能。因此,该项目系统地研究了BioPE在连续膜反应器中的应用,用于使用不同复杂的生物催化剂(脂肪酶,过加氧酶和单加氧酶)对有机化合物进行可持续的生物催化氧化官能化,同时考虑到催化系统,反应技术及其相互作用的具体特征。它解决了基本问题,如果,或可能的生物催化的氧官能化受益于实施到皮克林乳液,并将确定和优化关键参数(如液滴大小,界面面积,生物催化剂负载和位置,基板供应,相组成),决定了反应系统的催化性能。与生物技术和工程合作伙伴的跨学科方法可以深入了解其中的酶和物理化学过程。我们还期望通过对乳液性质和组成的影响的知识获得,可以开发数学模型来描述BioPE中的反应动力学,并帮助找到有效氧化官能化的最佳技术条件。该项目的成果可以从根本上有助于使生物催化氧化功能化可用于生物化学过程。
英文摘要
Functionalization with oxygen is a key operation in various organic chemical syntheses. With regard to environmental protection and sustainability, replacing the currently used highly toxic oxidizing agents such as chromates by hydrogen peroxide or molecular oxygen is highly desired. A variety of enzymes such as lipases and per- and monooxygenases catalyze these reactions under mild and selective conditions. However, due to the lack of an appropriate technology, that synchronizes both the specific features of oxyfunctionalization reactions and the specific properties of biocatalysts, bio-based oxyfunctionalization has hardly been adopted for synthesis yet. Based on the knowledge gained from previous joint projects, we here propose that bioactive Pickering emulsions (BioPEs) in a continuous membrane reactor could be a viable basis for such a technology. We suppose that both the formulation of the biocatalyst or its placement at the liquid-liquid interface, respectively, and the physical properties of the BioPE can be optimized to increase synthetic performance. Thus, this project systematically investigates the employment of BioPE in a continuous membrane reactor for the sustainable biocatalyzed oxyfunctionalization of organic compounds with differently complex biocatalysts (lipases, per- and monooxygenases), taking into account specific features of the catalytic systems, the reaction technology and their interplay. It addresses the fundamental question if, or possibly which biocatalyzed oxyfunctionalization benefits from implementation into Pickering emulsions, and will identify and optimize key parameters (e.g. drop size, interfacial area, biocatalyst load and location, substrate supply, phase composition) that determine the catalytic performance of the reaction system. The interdisciplinary approach with partners from biotechnology and engineering enables in-depth understanding of the enzymatic and physico-chemical processes within. We also expect that by knowledge gain on the influence of emulsion properties and composition a mathematical model can be developed to describe the reaction kinetics in BioPE and help finding the optimal technological conditions for efficient oxyfunctionalization. The project outcome can fundamentally contribute to make biocatalyzed oxyfunctionalization accessible for biochemical processes.
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会议论文
Auto-immobilization for demanding enzyme catalysis using lipase-functionalized Bacillus endospores
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批准号:417423160
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2019
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负责人:Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
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依托单位:
Particle-stabilized adsorptive bubble separation of tagged enzymes – a new way to efficient downstream processing?
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批准号:407649267
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2019
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负责人:Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
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依托单位:
Model-assisted assessment and reduction of selectivity constraints in the enzyme-catalysed synthesis of chiral hydroxy ketones from prochiral diketones
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批准号:187378434
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2011
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负责人:Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
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依托单位:
Biokatalysatoren für die asymmetrische Reduktion von Iminen
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批准号:5452932
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2005
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负责人:Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
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依托单位:
Klonierung, Expression und Immobilisierung der Carbonyl-Reduktase aus Candida parapsilosis als vielseitiger Biokatalysator für die Synthese schwer wasserlöslicher Verbindungen
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批准号:5417660
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2003
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负责人:Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
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依托单位:
Bioactive water powders for catalysis in biphasic systems
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批准号:469188416
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher
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依托单位:
国内基金
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Janus-Pickering界面催化/萃取耦合强化果糖定向合成5-羟甲基糠醛
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批准号:2026JJ30103
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:罗建新
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依托单位:
基于门控效应的Pickering乳液抗氧化机制研究
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批准号:QN25C200019
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:张入元
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依托单位:
微环境响应型多功能Pickering乳液膜在
采后荔枝高效保鲜中的机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:梁凤颜
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依托单位:
基于果胶-蛋白复合颗粒Pickering乳液构建赋香型脂肪替代物及其对精油的控释机制
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2024
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负责人:周伟
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依托单位:
基于 Pickering乳液电纺的玉米醇溶蛋白基核
壳结构纳米纤维的缓释机理
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批准号:Z24C200009
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:张岑
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依托单位:
Janus-Pickering 乳液界面串联催化体系构建及其果糖定向转化合成 2,5-二羟甲基四氢呋喃研究
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批准号:
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2024
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负责人:田丹平
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依托单位:
沙眼衣原体多表位壳聚糖-Pickering微球核酸疫苗抗
感染免疫保护效果及机制研究
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批准号:2024JJ5340
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:李忠玉
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依托单位:
木质素/Fe3O4 颗粒稳定开关型亚微米
Pickering 乳液及应用基础研究
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批准号:TGS24B060003
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:陈凯
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依托单位:
新型可注射载药 Pickering乳液凝胶的构筑与
高效给药研究
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批准号:TGY24E030005
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:于惠
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依托单位:
Pickering乳液界面调控超氧自由基生成及其乙苯选择性氧化反应研究
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批准号:22302001
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:汤骏
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依托单位: