Abstract:
본 발명은 광-바이오 시스템을 이용한 키랄 알콜 화합물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응기에 인산완충용액; 산화형의 산화환원효소 보조인자; 메틸비올로겐, 루테늄(Ⅱ) 복합체 및 로듐(Ⅲ) 복합체로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상의 산화환원 매개체; 그래핀-포르피린 광촉매; 비극성 유기 용매/물의 혼합용매; 알콜 디하이드로게나제; 케톤 유도체를 넣고 불활성 기체의 분위기 하에서 빛을 가하면서 교반시켜 케톤 유도체를 환원시킴으로써 키랄 알콜 화합물을 생산하는 단계를 포함하는 광-바이오 시스템을 이용한 키랄 알콜 화합물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 가시광선을 흡수하는 그래핀-포르피린 광촉매, 특정 비극성 유기 용매 및 최적화된 알콜 디하이드로게나제 및 이의 보조인자의 농도를 사용함으로써 광-바이오 시스템을 이용하여 산화환원효소의 보조인자를 40%의 높은 효율로 재생할 수 있어, 경제적이고 환경친화적으로 효소 작용으로 인하여 케톤 화합물로부터 (R)-형태의 키랄 알콜 화합물을 80%의 광학활성으로 대량생산 및 자동화로 제조할 수 있으므로 키랄 알콜 제조 산업에 유용하게 사용될 수 있다.
Abstract:
본 발명은 신규 가시광선 흡수 그레핀-폴피린 광촉매, 이를 이용한 산화환원효소 보조인자의 재생방법 및 이를 이용한 효소반응으로 이산화탄소로부터 포름산을 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 반응기에 인산완충용액; 산화형의 산화환원효소 보조인자; 산화환원 매개체; 및 가시광선 흡수 그레핀-폴피린 광촉매를 넣고 빛을 가하면서 교반시켜 환원형의 산화환원효소 보조인자를 생성시키는 단계를 포함하는 산화환원효소 보조인자의 재생방법 및 이를 이용한 효소반응으로 이산화탄소로부터 포름산을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 본 발명에 의하면, 전극 대신 가시광선을 흡수하는 그레핀-폴피린 광촉매를 사용함으로써 태양에너지를 사용하여 추가적인 에너지 비용의 낭비 없이 산화환원효소의 보조인자를 재생할 수 있어 경제적이고 환경친화적이므로, 대량생산 및 자동화가 가능하며, 더욱이 온난화가스인 이산화탄소를 고정하여 다양한 화합물을 선택적으로 제조하는 인공광합성을 응용한 신규 제조 산업에 유용하게 사용될 수 있다.
Abstract:
본 발명은 신규 가시광선 흡수 그레핀계 광촉매, 이를 이용한 산화환원효소 보조인자의 재생방법 및 이를 이용한 효소반응으로 이산화탄소로부터 포름산을 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 반응기에 인산완충용액; 산화형의 산화환원효소 보조인자; 산화환원 매개체; 및 가시광선 흡수 그레핀계 광촉매를 넣고 빛을 가하면서 교반시켜 환원형의 산화환원효소 보조인자를 생성시키는 단계를 포함하는 산화환원효소 보조인자의 재생방법 및 이를 이용한 효소반응으로 이산화탄소로부터 포름산을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 본 발명에 의하면, 전극 대신 가시광선을 흡수하는 그레핀계 광촉매를 사용함으로써 태양에너지를 사용하여 추가적인 에너지 비용의 낭비 없이 산화환원효소의 보조인자를 재생할 수 있어 경제적이고 환경친화적이므로, 대량생산 및 자동화가 가능하며, 더욱이 온난화가스인 이산화탄소를 고정하여 다양한 화합물을 선택적으로 제조하는 인공광합성을 응용한 신규 제조 산업에 유용하게 사용될 수 있다.
Abstract:
PURPOSE: A manufacturing method of a chiral alcohol compound is provided to regenerate the cofactor of an oxidoreductase with the high efficiency of 40% and to manufacture a chiral alcohol compound in a (R)-shape, thereby being with the optical activity of 80% from a ketone compound through an enzymatic reaction. CONSTITUTION: A manufacturing method of a chiral alcohol compound using a photo-biosystem comprises a step of a putting phosphorous-buffering solution, a cofactor of an oxidoreductase, an oxidation and reduction medium, a graphene-porphyrin optical catalyst, a non-polar organic solvent, an alcohol dehydrogenase, and a ketone derivative into a reactor and mixing the material while light is applied into the reactor under an inert gas atmosphere to conduct the reduction reaction of the ketone derivatives, thereby obtaining the chiral alcohol compound. The oxidation reduction medium is at least one selected from methyl viologen, a ruthenium (II) composite, and a rhodium (III) composite.
Abstract:
PURPOSE: A novel graphene photocatalyst absorbing visible light, a regeneration method of oxidoreductase cofactor using the same, and a manufacturing method of formic acid from carbon dioxide with an enzyme reaction using the same are provided to be economic and environment-friendly, to enable the mass production and automation, and to be able to be usefully used in a novel manufacture industry in which artificial photosynthesis which selectively manufactures various compounds by fixing carbon dioxide which is global warming gas. CONSTITUTION: A novel graphene composite is represented by Chemical formula 1. The novel graphene composite is used as a photocatalyst absorbing visible light. A regeneration method of oxidoreductase cofactor comprises a step of inputting a phosphate buffer solution; oxidative oxidoreductase cofactor methyl viologen; at least one oxidation-reduction medium selected from the group consisting of a ruthenium (II) composite and a rhodium (III) composite; and the graphene photocatalyst absorbing visible light represented by Chemical formula 1 in a reactor, and stirring while applying light to produce a reductive oxidoreductase cofactor.
Abstract:
PURPOSE: A novel visible light absorption grapheme-porphyrin photocatalyst and a method for regenerating oxidoreductase cofactors are provided to save energy. CONSTITUTION: A novel graphene-porphyrin complex is denoted by chemical formula 1. A visible light absorptioin grapheme-porphyrin photocatalyst contains the novel grapheme-porphyrin complex as an active ingredient. A method for regenerating oxidorductase cofactors comprises: a step of mixing phosphate buffer, oxidative oxidoreductase cofactor, methyl viologen, luthenium(II) complex or rhodium(III) complex and the photocatalyst in a reactor; and a step of applying light and stirring. The cofactor is NAD+, NADP+, FAD+ or FMN+.