Las deshidrogenasas se utilizan como enzimas para la oxidación y reducción de los grupos carbonilo, respectivamente de los alcoholes. Las enzimas son en su mayoría dependientes de NAD(P)H. Para la reducción de aldehídos y cetonas se suele utilizar la levadura de panadería.
Reducciones con enzimas aisladas: Durante la reducción de un grupo carbonilo, el cofactor NAD(P)H -el donante de hidruros- debe ser utilizado estequiométricamente, o ser regenerado a través de la reducción in situ de NAD(P)+ debido a los altos costes durante la reacción.
Una posibilidad para el reciclaje del NAD(P)H es el uso de una segunda enzima y un sustrato adecuado que se oxida: glucosa / glucosa deshidrogenasas, glucosa-6-fosfato / glucosa-6-fosfato deshidrogenasas y alcohol / alcohol deshidrogenasas.
La formato deshidrogenasa es comúnmente utilizada como enzima para la oxidación del ácido fórmico a CO2 para la recuperación de NADH a partir de NAD. Este método se utiliza a menudo con la reducción de grupos carbonilo a alcoholes y aminas pero, sin embargo, no puede utilizarse para la recuperación de NADPH.
Literatura reciente
En un medio de reacción bifásico para la reducción biocatalítica asimétrica de cetonas con regeneración in situ del cofactor, ambas enzimas (ADH y FDH) permanecen estables. Se llevaron a cabo reducciones con cetonas poco solubles en agua a concentraciones de sustrato de > 10 mM, y se formaron alcoholes con buenas conversiones en alta enantioselectividad.
H. Groeger, W. Hummel, S. Buchholz, K. Drauz, T. V. Nguyen, C. Rollmann, H. Huesken, K. Abokitse, Org. Lett, 2003, 5, 173-176.
Con una cuidadosa selección de las enzimas apropiadas (alcohol deshidrogenasas y enzimas de reciclado de cofactores), el reciclado de cofactores de NADH puede realizarse en presencia del reciclado de NADP+ para conseguir deracemizaciones globales (R)- o (S)-selectivas de sec-alcoholes o estereoinversiones que representan un posible concepto para un equivalente «verde» a la inversión de Mitsunobu, de gran intensidad química.
C. V. Voss, C. C. Gruber, K. Faber, T. Knaus, P. Macheroux, W. Kroutil, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13969-13972.