Second Generation Sol-Gel Encapsulated Lipases
FULL PAPERS
1994, 369, 298 301; f) W. Tischer, F. Wedekind, Top.
Curr. Chem. 1999, 200, 95 126; g) D. E. Stevenson,
R. A. Stanley, R. H. Furneaux, Enzyme Microb. Technol.
1994, 16, 478 484; h) J.-T. Lai, S.-C. Wu, H.-S. Liu,
Bioprocess Eng. 1998, 18, 155 161; i) A. Corma, V.
Fornes, F. Rey, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 2002, 14,
71 74; j) A. R. Rodrigues, J. M. S. Cabral, M. A. Taipa,
Enzyme Microb. Technol. 2002, 31, 133 141; k) N.
Qureshi, D. V. Tamhane, Appl. Microbiol. Biotechnol.
1985, 21, 280 281; l) I. Umemura, S. Takamatsu, T. Sato,
T. Tosa, I. Chibata, Appl. Microbiol. Biotechnol. 1984, 20,
291 295; m) N. W. Fadnavis, R. L. Babu, G. Sheelu, A.
Deshpande, Tetrahedron Asymmetry 2001, 12, 1695
1699; n) S. Fukui, A. Tanaka, Adv. Biochem. Eng./
Biotechnol. 1984, 29, 1 33; o) M. Bakker, F. van de
Velde, F. van Rantwijk, R. A. Sheldon, Biotechnol. Bio-
eng. 2000, 70, 342 348; p) M. Yasuda, M. Kobayashi, S.
Watanabe, H. Ogino, K. Ishimi, H. Ishikawa, J. Polym.
Sci., Part A: Polym. Chem. 2002, 40, 874 884; q) L.
Girono, E. Drioli, Trends Biotechnol. 2000, 18, 339 349.
[5] A. L. Margolin, Trends Biotechnol. 1996, 14, 223 230.
Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, Academic
Press, Boston, 1990.
[10] a) M. T. Reetz, A. Zonta, J. Simpelkamp, Angew. Chem.
1995, 107, 373 376; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995,
34, 301 303; b) A. Zonta, Dissertation, Ruhr-Universit‰t
Bochum, Germany, 1994; c) M. T. Reetz, A. Zonta, J.
¬
Simpelkamp, A. Rufinska, B. Tesche, J. Sol-Gel Sci.
Technol. 1996, 7, 35 43; d) M. T. Reetz, A. Zonta, V.
Vijayakrishnan, K. Schimossek, J. Mol. Catal. A: Chem.
1998, 134, 251 258; e) M. T. Reetz, R. Wenkel, D. Avnir,
Synthesis 2000, 781 783; f) M. T. Reetz, A. Zonta, J.
Simpelkamp, Patents DE-A-4408152 A1 and US-PS
5,817,493.
[11] Review of enzymes entrapment in hydrophobic silicates:
M. T. Reetz, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 1997, 9, 943
954.
[12] a) G. Kuncova, M. Guglielmi, P. Dubina, B. Safar,
Collect. Czech. Chem. Commun. 1995, 60, 1573 1577;
b) M. Heidt, U. T. Bornscheuer, R. D. Schmid, Biotech-
nol. Tech. 1996, 10, 25 30; c) K. Kawakami, S. Yoshida,
J. Ferment. Bioeng. 1996, 82, 239 245; d) R. Pfau, H.
Kunz, Synlett 1999, 1817 1819; e) S.-Y. Furukawa, K.
Kawakami, J. Ferment. Bioeng. 1998, 85, 240 242; f) S.-
Y. Furukawa, T. Ono, H. Ijima, K. Kawakami, J. Mol.
Catal. B: Enzym. 2002, 17, 23 28; g) T. Keeling-Tucker,
M. Rakic, C. Spong, J. D. Brennan, Chem. Mater. 2000,
12, 3695 3704; h) M. Schuleit, P. L. Luisi, Biotechnol.
Bioeng. 2001, 72, 249 253; i) K. Kato, Y. F. Gong, T.
Saito, Y. Yokogawa, Biosci. Biotechnol, Biochem. 2002,
66, 221 223; j) M. Pierre, P. Buisson, F. Fache, A. Pierre,
Biocatal. Biotransform. 2000, 18, 237 251; k) P. Buisson,
C. Hernandez, M. Pierre, A. C. Pierre, J. Non-Cryst.
Solids 2001, 285, 295 302; l) D.-J. van Unen, J. F. J.
Engbersen, D. N. Reinhoudt, Biotechnol. Bioeng. 2001,
75, 154 158; m) S.-Y. Furukawa, T. Ono, H. Ijima, K.
Kawakami, Biotechnol. Lett. 2002, 24, 13 16.
¬
[6] P. Lopez-Serrano, L. Cao, F. van Rantwijk, R. A. Shel-
don, Biotechnol. Lett. 2002, 24, 1379 1383.
[7] Reviews of enzyme entrapment in SiO2: a) D. Avnir, S.
Braun, O. Lev, M. Ottolenghi, Chem. Mater. 1994, 6,
1605 1614; b) D. Avnir, Acc. Chem. Res. 1995, 28, 328
334; c) J. Livage, C. R. Acad. Sci., Ser. IIb: Mec., Phys.
Chim. Astron. 1996, 322, 417 427; d) I. Gill, Chem.
Mater. 2001, 13, 3404 3421.
[8] See for example: a) L. M. Ellerby, C. R. Nishida, F.
Nishida, S. A. Yamanaka, B. Dunn, J. S. Valentine, J. I.
Zink, Science 1992, 255, 1113 1115; b) H. H. Weetall, B.
Robertson, D. Cullin, J. Brown, M. Walch, Biochim.
Biophys. Acta 1993, 1142, 211 233; c) Y. Tatsu, K.
Yamashita, M. Yamaguchi, S. Yamamura, H. Yamamoto,
S. Yoshikawa, Chem. Lett. 1992, 1615 1618; d) P.
Audebert, C. Demaille, C. Sanchez, Chem. Mater. 1993,
5, 911 913; e) V. Glezer, O. Lev, J. Am. Chem. Soc. 1993,
115, 2533 2534; f) R. Zusman, D. A. Beckman, I. Zus-
man, R. L. Brent, Anal. Biochem. 1992, 201, 103 106;
g) C. Dosoretz, R. Armon, J. Starosvetzky, N. Roths-
child, J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7, 7 11; h) C. T. Lin,
C. M. Catuara, J. E. Erman, K. C. Chen, S. F. Huang,
W. J. Wang, H. H. Wei, J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7,
19 26; i) M. M. Pereira, L. L. Hench, J. Sol-Gel Sci.
Technol. 1996, 7, 59 68; j) M. Rietti-Shati, D. Ronen,
R. T. Mandelbaum, J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7, 77
79; k) Z. Chen, D. L. Kaplan, K. Yang, J. Kumar, K. A.
Marx, S. K. Tripathy, J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7, 99
108; l) S. Yamanaka, N. P. Nguyen, B. Dunn, J. S.
Valentine, J. I. Zink, J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7,
117 121; m) A. Turniansky, D. Avnir, A. Bronshtein, N.
Aharonson, M. Altstein, J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7,
135 143; n) R. Armon, C. Dosoretz, J. Starosvetsky, F.
Orshansky, I. Saadi, J. Biotechnol. 1996, 51, 279 285;
o) Y. Wei, J. Xu, Q. Feng, M. Lin, H. Dong, W.-J. Zhang,
C. Wang, J. Nanosci. Nanotechnol. 2001, 1, 83 93.
[9] a) L. L. Hench, J. K. West, Chem. Rev. 1990, 90, 33 72;
b) C. J. Brinker, G. W. Scherer, in Sol-Gel Science: The
¬
¬
[13] J. D. Badjic, E. N. Kadnikova, N. M. Kostic, Org. Lett.
2001, 3, 2025 2028.
[14] M. T. Reetz, A. Zonta, J. Simpelkamp, W. Kˆnen, Chem.
Commun. (Cambridge, U. K.) 1996, 1397 1398.
[15] M. T. Reetz, A. Zonta, J. Simpelkamp, Biotechnol.
Bioeng. 1996, 49, 527 534.
[16] Several first generation sol-gel lipase immobilizates are
commercially available from Fluka (Switzerland), al-
though enzyme loading is very low leading to low
activities.
[17] a) D. N. Reinhoudt, A. M. Eendebak, W. F. Nijenhuis, W.
Verboom, M. Kloosterman, H. E. Schoemaker, J. Chem.
Soc. Chem. Commun. 1989, 399 400; b) J. F. J. Engbers-
en, J. Broos, W. Verboom, D. N. Reinhoudt, Pure Appl.
Chem. 1996, 68, 2171 2178; c) D.-J. van Unen, J. F. J.
Engbersen, D. N. Reinhoudt, Biotechnol. Bioeng. 2002,
77, 248 255.
[18] a) K. Griebenow, Y. D. Laureano, A. M. Santos, I. M.
Clemente, L. RodrÌguez, M. W. Vidal, G. Barletta, J. Am.
Chem. Soc. 1999, 121, 8157 8163; b) A. M. Santos, I. M.
Clemente, G. Barletta, K. Griebenow, Biotechnol. Lett.
1999, 21, 1113 1118.
Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 717 728
asc.wiley-vch.de
¹ 2003 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
727