Dehydrogenázy se používají jako enzymy pro oxidaci a redukci karbonylových skupin, resp. alkoholů. Tyto enzymy jsou většinou závislé na NAD(P)H. Pro redukci aldehydů a ketonů se často používají pekařské kvasnice.
Redukce s izolovanými enzymy: Při redukci karbonylové skupiny musí být stechiometricky použit kofaktor NAD(P)H – donor hydridů – nebo je regenerován redukcí NAD(P)+ in situ, protože během reakce vznikají vysoké náklady.
Možností recyklace NAD(P)H je použití druhého enzymu a vhodného substrátu, který je oxidován : glukosa / glukosa dehydrogenasy, glukosa-6-fosfát / glukosa-6-fosfát dehydrogenasy a alkohol / alkohol dehydrogenasy.
Formátdehydrogenáza se běžně používá jako enzym pro oxidaci kyseliny mravenčí na CO2 pro získání NADH z NAD. Tato metoda se často používá při redukci karbonylových skupin na alkoholy a aminy, nelze ji však použít pro regeneraci NADPH.
Současná literatura
V dvoufázovém reakčním prostředí pro asymetrickou biokatalytickou redukci ketonů s regenerací kofaktorů in situ zůstávají oba enzymy (ADH a FDH) stabilní. Redukce se špatně ve vodě rozpustnými ketony byly prováděny při koncentraci substrátu > 10 mM a alkoholy vznikaly s dobrými konverzemi ve vysoké enantioselektivitě.
H. Groeger, W. Hummel, S. Buchholz, K. Drauz, T. V. Nguyen, C. Rollmann, H. Huesken, K. Abokitse, Org. Lett, 2003, 5, 173-176.
Při pečlivém výběru vhodných enzymů (alkoholdehydrogenasy a enzymy recyklující kofaktor) lze provádět recyklaci kofaktoru NADH za přítomnosti recyklace NADP+ a dosáhnout tak celkové (R)- nebo (S)-selektivní deracemizace sec-alkoholů nebo stereoinverze představující možný koncept „zeleného“ ekvivalentu chemicky náročné Mitsunobuovy inverze.
C. V. Voss, C. C. Gruber, K. Faber, T. Knaus, P. Macheroux, W. Kroutil, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13969-13972.