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Wissenschaft & Lehre 10. November 2009

Ein neuer Schatz für Biochemiker

Goldpartikel als Katalysatoren für Oxidationsreaktionen

Gold war für Biochemiker lange Zeit ein uninteressantes Metall, weil es anders als etwa Platin äußerst reaktionsträge ist. Nun könnte durch einen simplen Trick das Edelmetall als effektiver Katalysator – und mit einigen anderen Vorteilen – für biochemische Verfahren zum Einsatz kommen.

 

Zerkleinert man Gold in feinste Partikel, ändern sich seine chemisch-physikalischen Eigenschaften. Aus dem unreaktiven Element wird dann ein hochreaktiver Stoff, der sich ideal als Katalysator biochemischer Reaktionen eignet. Wissenschaftler vom Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik in Braunschweig haben die Eigenschaften der Parti- kel als Katalysator für die Oxidation von Zuckern in Zuckersäuren untersucht. Zuckersäuren sind eine Stoffklasse, die in der Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie große Bedeutung hat. Die Forscher fanden heraus, dass Gold als Katalysator dem Platin in entscheidenden Punkten überlegen ist. Oxidiert man Glucose zu Gluconsäure, erzielt man mit Goldpartikeln bei gleicher Reaktionszeit eine deutlich höhere Ausbeute, ohne unerwünschte Nebenprodukte.

Auch im Vergleich mit Mikroorganismen oder deren Enzymen als Katalysator, wie sie in der kommerziellen Gluconsäure-Produktion üblich sind, schneidet Gold besser ab. Mikroorganismen oxidieren die Glucose zwar äußerst effektiv, aber sie machen eine aufwändige Reinigung der entstehenden Gluconsäure erforderlich. Bei der Reaktion mit Gold entfällt dieser Reinigungsschritt dagegen komplett.

Die Wissenschaftler werden den goldenen Katalysator für die Herstellung anderer Produkte testen: In Versuchen werden Alkohole mit Hilfe von Gold oxidiert, deren Säuren bei Wasch- und Geschirrspülmitteln besonders gefragt sind.

 

Quelle: aid, Jürgen Beckhoff

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