Der Dechema-Preis 2018 geht an Prof. Dr. Dörte Rother, RWTH Aachen und Forschungszentrum Jülich. Sie erhält den Preis für ihre zukunftsweisenden Leistungen bei der Entwicklung effizienter synthetischer Enzymkaskaden zur Herstellung hochwertiger chiraler Substanzen. Der mit 20 000 Euro dotierte Preis wird im Rahmen des Dechema-Tages am 23. Mai 2019 in Frankfurt übergeben.
Chirale Substanzen sind chemische Stoffe, deren Moleküle sich wie Bild und Spiegelbild verhalten. Da sie chemisch extrem ähnlich sind, aber insbesondere physiologisch sehr unterschiedlich wirken können, gehört ihre Herstellung zu den wesentlichen Herausforderungen der Chemie und Biotechnologie. Viele der Substanzen finden als pharmazeutische Wirkstoffe Verwendung, weshalb die wirtschaftliche Bedeutung der Synthesen sehr groß ist.
Synthetische Enzymkaskaden
Dörte Rother kombiniert in ihrer Arbeit verschiedene biokatalytische und chemische Reaktionsschritte, um aus leicht verfügbaren Ausgangsstoffen über synthetische Enzymkaskaden pharmazeutische Zwischenprodukte oder Wirkstoffe herzustellen. Dafür hat sie mit ihrer Arbeitsgruppe einen „Werkzeugkasten“ entwickelt, der Enzyme, aber auch chemische Katalysatoren mit verschiedenen Substratpräferenzen sowie den entsprechenden Stereo- und Regioselektivitäten beinhaltet. Daraus lassen sich schnell und flexibel Prozesse für industriell interessante chirale Zielprodukte zusammenstellen. So wurden bereits Produktplattformen für Hydroxyketone, Amine, Aminoalkohole und Tetrahydroisochinoline – eine vielversprechende Substanzklasse für antibiotische und onkologische Anwendungen – entwickelt und teils bereits industriell umgesetzt. Neben enzymatischen Reaktionen in wässriger Umgebung werden auch unkonventionelle Medien wie mikro-wässrige Systeme mit grünen Lösemitteln oder reine Substratsysteme eingesetzt. Ziel ist es, hohe Produktkonzentrationen bei gleichbleibend hoher Selektivität zu erzielen.
Industriell umsetzbare Prozesse
Um zu industriell umsetzbaren Prozessen zu gelangen, decken die Arbeiten sowohl das rationale Enzymdesign als auch Reaktionsoptimierung und Prozessdesign inklusive Produktaufarbeitung ab. Neben der ökonomischen Effizienz werden ökologische Aspekte bewertet und optimiert. Hier stehen derzeit besonders mehrschrittige hybride Prozesse ausgehend von nachwachsenden Rohstoffen im Mittelpunkt der Forschung.
Dörte Rother studierte Biotechnologie an der RWTH Aachen und promovierte 2008 an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf. Seit 2018 hat sie eine Professur an der RWTH Aachen inne und leitet die Forschungsgruppe „Synthetische Enzymkaskaden“ in Jülich. Zu ihren bisherigen Auszeichnungen gehören der Jülicher Exzellenzpreis 2010, der Bioeconomy Science Center Supervision Award 2014 und der Erhalt eines ERC starting grants zum Thema „lichtgesteuerte Enzymkaskaden“ im Jahr 2017.
