Enzyme catalysis towards bio-based UV-curable buildingblocks

Tid: Fr 2019-09-27 kl 10.00

Plats: M3, Brinellvägen 64, Maskin, våningsplan 2, KTH Campus, Stockholm (English)

Ämnesområde: Bioteknologi

Respondent: Maja Finnveden , Industriell bioteknologi, Biokatalys

Opponent: Professor Katja Loos,

Handledare: Docent Mats Martinelle, Industriell bioteknologi

Abstract

Polymermaterial används till oändligt mycket. Produktion av dem sker i hela världen, men det finns mycket att göra för att tillverka materialen på ett miljövänligare sätt. Det gäller både själva tillverkningsprocessen och vilka råvaror som används i dem. Efterfrågan av förnyelsebara råvaror till denna produktion ökar med medvetenheten om att vi måste hantera vår planets resurser och ekosystemet på ett hållbart sätt.

Katalys är en nyckel för att utforma miljövänliga processer. Till det går det attanvända enzymer. De är proteiner som fungerar som katalysatorer i biokemiska reaktioner. En av de mest framträdande egenskaperna hos dem är deras selektivitet. Det vill säga att de har en preferens för att bilda en viss produkt framför andra möjliga. Selektiviteten möjliggör syntes av spännande molekyler, utan sidoreaktioner. Fler fördelar med enzymkatalys inkluderar snabba reaktionshastigheter och möjligheten att utföra reaktioner på ett milt sätt.

I denna avhandling har selektiviteten och effektiviteten hos enzymer kombinerats med fotopolymerisation. Det ger nya effektiva metoder för att syntetisera biobaserade polymermaterial. De använda enzymerna är lipas B från Candida antarctica och ett esteras/acyltransferas från Mycobacterium smegmatis.

Avhandlingen delas upp i tre delar utifrån vilken typ av komponent som syntetiserats genom enzymkatalys: (i) omättade polyestrar; (ii) vinyleterfunktionella byggstenar; och (iii) biobaserade polyamider. I de två första delarna kombinerades de selektiva egenskaperna hos enzymermed deras förmåga att utföra effektiv katalys under milda reaktionsbetingelser. Detta för att göra byggstenar som kan reagera vidare i fotopolymerisation och bilda polymera material. Enzymkatalysen möjliggjorde skapandet av byggstenar som kan vara svåra eller rent avomöjliga att producera med konventionell kemi. I del tre användes fotokemin istället i det första steget för att syntetisera en monomer som sedan polymeriserades genom enzymkatalys till polyamider.

Alla delarna som presenteras i denna avhandling visar potentialen i att kombinera enzymkatalys med fotokemi under milda betingelser för att skapa polymermaterial. Arbetet avancerar därmed kapaciteten för att hantera och tillverka byggstenar som kan användas för att tillverka nya polymeramaterial.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-257773

Innehållsansvarig:Sabina Fabrizi
Tillhör: CBH
Senast ändrad: 2019-09-10