NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. setzt neue Maßstäbe im Chemie- und Pharmabereich. In aktuellen Forschungsarbeiten kombiniert das Unternehmen modernste magnetische Nanopartikel mit Penicillin-G-Acylase (PGA), dem Schlüsselenzym für die Synthese von Beta-Lactam-Antibiotika. Die sorgfältige Verknüpfung beider Technologien markiert einen bedeutenden Durchbruch in der Enzymimmobilisierung – mit steigender Leistungsfähigkeit und deutlich erweiterter industrieller Nutzbarkeit.

Freie Enzyme häufige Schwächen: Sie neigen zu Aktivitätsverlust unter Umwelt­einflüssen, lassen sich schlecht zurückgewinnen und wiederverwerten – ein Hindernis auf dem Weg zu effizienten Prozessen. Eine gezielte Immobilisierung auf robuste Träger weist diesem Problem konstruktiv entgegen. Magnetische Nanopartikel erweisen sich dabei als besonders vielversprechende Trägermatrix für PGA.

Das Team hat magnetische Ni0,4Cu0,5Zn0,1Fe2O4-Nanopartikel hergestellt, mit Kieselsäure und Glutaraldehyd oberflächenmodifiziert und anschließend PGA kovalent gebunden. Das resultierende immobilisierte Penicillin-G-Acylase-System zeigt eine deutlich erhöhte thermische Stabilität und katalytische Effizienz. Die optimale Reaktionstemperatur liegt höher als bei der freien PGA, und die Aktivität bleibt über einen breiteren Temperaturbereich erhalten – ein klarer Vorteil für anspruchsvolle Industrieprozesse.

Besondere Stärke: Die magnetischen Eigenschaften der Träger ermöglichen eine mühelose Separation des immobilisierten Enzyms mittels Magnetfeldern, nach jedem Reaktionszyklus. Dies vereinfacht nicht nur die Aufarbeitung, sondern eröffnet auch einfache und kosteneffiziente Mehrfach­ein­setz­ungen. Die Wiederverwendbarkeit von Penicillin-G-Acylase ist damit praxisnahe Realität – selbst nach mehreren Durchläufen bleibt ein hoher Anteil der ursprünglichen Aktivität erhalten.

Hohe Stabilität und einfache Recyclingfähigkeit erweitern den Einsatzbereich von PGA deutlich über die klassische Antibiotika-Synthese hinaus. Die Grundprinzipien der Enzymimmobilisierung in der organischen Synthese lassen sich auf die Feinchemikalien-Produktion und andere Bereiche robust ausgelegter Biokatalysatoren übertragen. Die präzise Kontrolle des Enzym-Milieus durch magnetische Nanopartikel erlaubt ein maßgeschneidertes Tuning der katalytischen Eigenschaften.

NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. treibt die Grenzen der Biochemie-Engineering kontinuierlich voran. Die Integration magnetischer Träger mit essentiellen Enzymen wie PGA ist ein zentrales Beispiel dafür. Ziel ist ein Portfolio hocheffizienter und nachhaltiger Lösungen, das den wachsenden Anforderungen der globalen Pharma- und Chemieindustrie gerechter wird. Bei der kontinuierlichen Verbesserung der katalytischen Aktivität von Penicillin-G-Acylase stellt die hier vorgestellte magnetic-basierte Immobilisierungsstrategie einen wichtigen Meilenstein dar.