Dehidrogenases são usadas como enzimas para a oxidação e redução dos grupos carbonilo, respectivamente álcoois. As enzimas são em sua maioria dependentes de NAD(P)H. Para a redução de aldeídos e cetonas, a levedura de panificação é frequentemente usada.
Reduções com enzimas isoladas: Durante a redução de um grupo carbonilo, o cofactor NAD(P)H – o doador de hidreto – deve ser usado estequiometricamente, ou ser regenerado através da redução in situ do NAD(P)+, devido aos elevados custos durante a reacção.
Uma possibilidade de reciclagem do NAD(P)H é o uso de uma segunda enzima e de um substrato adequado que é oxidado : glicose / glicose desidrogenase, glucose-6-fosfato / glucose-6-fosfato desidrogenase e álcool / álcool desidrogenase.
Formate desidrogenase é comumente utilizada como enzima para a oxidação do ácido fórmico em CO2 para a recuperação de NADH a partir de NADH. Este método é frequentemente utilizado com a redução de grupos carbonilo a álcoois e aminas mas, no entanto, não pode ser utilizado para a recuperação de NADPH.
Literatura recente
Num meio de reacção bifásico para a redução biocatalítica assimétrica de cetonas com regeneração de co-factor in situ, ambas as enzimas (ADH e FDH) permanecem estáveis. Reduções com cetonas pouco solúveis em água foram realizadas em concentrações de substrato de > 10 mM, e foram formados álcoois com boas conversões em alta enantioselectividade.
H. Groeger, W. Hummel, S. Buchholz, K. Drauz, T. V. Nguyen, C. Rollmann, H. Huesken, K. Abokitse, Org. Lett.., 2003, 5, 173-176.
br>>Por uma seleção cuidadosa das enzimas apropriadas (desidrogenases de álcool e enzimas de reciclagem de cofactor), a reciclagem de cofactor de NADH pode ser realizada na presença da reciclagem de NADP+ para alcançar (R)- ou (S)-selectivas deracemizações de sec-álcoois ou estereoinversão representando um possível conceito para um “verde” equivalente à inversão de Mitsunobu químico intensivo.
C. V. Voss, C. C. Gruber, K. Faber, T. Knaus, P. Macheroux, W. Kroutil, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13969-13972.