Chirality of Biomolecules and Biotechnology Products

Chirale Welten

“…So folgen nicht nur die biokatalytische Dynamik der Enzyme einer stereoselektiven Logik, sondern auch die sog. Bausteine des Lebens wie Proteine, Aminosäuren und Zucker bis hin zu komplexen Makromolekülen, die sich aus ihnen zu komplexen Einheiten mit multiplen stereogenen Zentren zusammen-setzen in vivo (Ahuja, 2011). Die Natur präsentiert sich darüber hinaus in einer Homochiralität, denn die 20 in der Natur vorkommenden Proteine treten dort ausschließlich als linkshändige Moleküle auf, während Zuckerverbindungen nur in ihrer D-Form vorkommen.…”

“…die Unterscheidung zwischen kleinen und großen Strukturen) stellt eine wichtige Größe in der Grenzarbeit zwischen Chemie und Biologie dar, die sich in aktuellen Problemen und Fragestellungen dieser Felder widerspiegelt (siehe Kapitel 4). Große Makromoleküle, wie sie in den Lebenswissenschaften omnipräsent sind, bestehen demnach häufig aus dutzenden, wenn nicht hunderten Stereozentren und können daher in einer völlig unübersichtlichen Anzahl von Isomeren auftreten (Ahuja, 2011). Diese ausufernde Komplexität beraubt die Forschenden ihrer Handlungsfähigkeit und wie in Abschnitt 4.3 näher auseinandergesetzt wird, wird die chirale Eigenschaft von Makromolekülen nicht selten bewusst ausgeblendet oder technisch entfernt.…”

Quantum formulation for nanoscale optical and material chirality: symmetry issues, space and time parity, and observables

“…This is in a sense the weak-association limit of a selectivity which, when if chemical bonding were to occur, would be manifest in the physically distinct properties of diasteroisomers. A host of enantiomer separation techniques is based on this general principle [155,156]. Techniques such as liquid chromatography with a chiral stationary phase offer a much more effective means of resolution than most conjectured optical methods, while fluidic systems based on the differential hydrodynamical forces can resolve micro-sized chiral particles [157][158][159][160].…”

Measurement of Minute Liquid Volumes of Chiral Molecules Using In-Fiber Polarimetry

“…However, due to their almost identical chemical and physical properties, it is very difficult to separate the two enantiomers with purely physical methods. The existing separation methods are mainly based on different forms of chiral chromatography . In order not to waste the undesired enantiomer, it is also often recycled using a racemization reaction, using, for example, an acid or base catalyst or an enzyme.…”

“…The existing separation methods are mainly based on different forms of chiral chromatography. 6 In order not to waste the undesired enantiomer, it is also often recycled using a racemization reaction, using, for example, an acid or base catalyst or an enzyme. A variety of natural enzymes are known that can specifically interconvert enantiomers, such as amino acid racemases 7 or the mandelate racemase.…”