Правила оптимизации биокатализа в органических растворителях

На основании обобщения данных литературы сформулированы общие правила оптимизации различных биокаталитических систем в средах, содержащих органические растворители, с использованием логарифма коэффициента распределения log P как количественной характеристики полярности растворителя. (1) Активность биокатализа в органических растворителях низкая в полярных растворителях с log P < 2, умеренная в растворителях с log P от 2 до 4 и высокая в неполярных растворителях с log P > 4. Установлено, что эта зависимость между полярностью и активностью соответствует способности органических растворителей нарушать структуру необходимого водного слоя, стабилизирующего биокатализаторы. (2) Дальнейшая оптимизация биокатализа в органических растворителях достигается подбором полярности микроокружения биокатализатора (log P(i)) и непрерывной органической фазы (log P(cph)) с учётом полярности субстрата (log P(s)) и продукта (log P(p)) в соответствии со следующими правилами: |log P(i) − log P(s)| и |log P(cph) − log P(p)| должны быть минимальными, а |log P(cph) − log P(s)| и |log P(i) − log P(p)| — максимальными. Исключение составляет субстратное ингибирование: в этом случае log P(i) следует оптимизировать относительно log P(s). Помимо этих простых правил оптимизации обсуждаются перспективы развития биокатализа в органических растворителях.