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化学製品の製造においては、酵素生体触媒は化学触媒よりも優れた新しい技術です。生体内変換に用いられる酵素の範囲は広く、食品、医薬品、繊維、バイオ燃料、製紙、化学製品、家庭用品など、あらゆる産業部門で使用されています。化成品メーカーは、持続可能性を向上させるための手法と技術を模索し続けています。研究、開発、製造における「グリーンケミストリー」の採用は、これらの産業の大部分、特に医薬品や高付加価値の化学製品において、戦略的目標の重要な部分となっています。
生体触媒を用いた反応や合成方法は、望ましくない結果や有害な結果をもたらすことなく、酵素の触媒効率を最大化するように数多くのプロセスパラメータ設定に合わせて最適化する必要があります。ここでは、次のような生体触媒パラメータを取り上げています。
- 緩衝液と溶媒の選定と濃度
- 酵素の選定、固体表面の化学修飾、酵素-基質の効率、リアクター設計
- pH条件および弱酸性・塩基性などの副生成物の管理
- 反応効率には有益だが酵素の完全性とのバランスを必要とする熱性能のスクリーニング
- 酸素などの溶存ガスの制御（特定の酵素の場合）
- リアクターヘッドスペースの組成制御
- プロセスのスケールアップのために適切にモデル化された試薬添加計画
- 混合研究、物質移動、多相条件
生体触媒反応の制御、リアルタイムでの分析データ蓄積、そのデータを分析し、結果をリモートで共有する機能は、産業界が直面するリソースと人材の問題を考えると非常に重要です。データリッチな実験に投資する企業や研究者は、厳しい就業規則や制限の中でも、生産性を維持・向上させることができます。
反応エンジニアリング、プロセス自動化、粒子系特性評価、反応解析に向けた、プロセス分析技術（PAT）を活用したデータリッチなプロセス開発は、複数の産業分野にわたる酵素触媒の普及とスケールアップにおいて最も重要なことです。その結果、生体触媒プロセスを用いて製造される製品は増え続けています。
ホワイトペーパー「PATを活用した生体触媒のプロセス開発」をダウンロードして、生体触媒と生体内変換プロセスの研究、開発、製造でPATの活用とデジタル化を進めることにより、実行不可能な合成経路の迅速な特定、反応速度の測定とスクリーニング、プロセスパラメータの制御を行う方法をご確認ください。
