Preisgekrönte Technik Alternative Technologie zur Herstellung von Peptiden

Das aus dem Fachbereich Chemie der TU Darmstadt gegründete Start-up Sulfotools hat eine Technologie entwickelt, mit der sich Peptide ohne organische Lösungsmittel herstellen lassen. LABORPRAXIS sprach mit den beiden Geschäftsführern des Unternehmens über die Besonderheiten der Technologie und über den Gewinn des Start Green Awards 2015.

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LABORPRAXIS: Frau Uth, was sind synthetische Peptide und wo werden sie benötigt?

Christina Uth: Peptide sind aktive Biomoleküle, die aus einer Kette von bis zu 100 kovalent verknüpften Aminosäuren bestehen. Sie sind elementare Komponenten in allen lebenden Systemen. Ihre Eigenschaften hängen von der Anzahl der Aminosäuren und deren Position in der Peptidkette ab. Die 20 natürlichen Aminosäuren, die sich durch ihre Seitenketten unterscheiden, bilden die Basis für eine exorbitante Zahl von Peptiden mit ganz unterschiedlichen physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften. Sie werden überwiegend als aktive Wirkstoffe in einem breiten Produktspektrum eingesetzt, z.B. in Therapeutika, Kosmetika oder Nahrungsergänzungsmitteln.

LABORPRAXIS: Welche Probleme ergeben sich bei der Herstellung synthetischer Peptide?

Sascha Knauer: Der weitaus größte Teil der am Markt befindlichen Peptide wird u.a. aus Gründen der Kostenökonomie chemisch-synthetisch über die so genannte Festphasen-Peptidsynthese (SPPS: solid-phase peptide synthesis) hergestellt. Für die Herstellung dieser synthetischen Peptidwirkstoffe werden von der Pharma-, Chemie- und Kosmetikindustrie jährlich zehntausende Tonnen organischer Lösungsmittel benötigt was u.a. zu sehr hohen Produktionskosten führt. Diese Lösungsmittel haben fruchtschädigende Wirkung und sind deshalb nach der Europäischen Chemikalienverordnung Reach als besonders besorgniserregend eingestuft – und ihre Verwendung ist mit entsprechenden Risiken für Gesundheit und Umwelt verbunden. Die Entsorgung der Lösungsmittel geschieht teilweise über Regeneration, was sehr energieaufwändig ist, oder über Verbrennung, wobei immense Mengen umweltbelastendes CO₂ erzeugt werden.

LABORPRAXIS: Sulfotools hat für die Entwicklung der neuen Clean Peptide Technology (CPT) den Start Green Award 2015 in der Kategorie Gründungskonzept erhalten. Worum handelt es sich bei der Clean Peptide Technology und welche Vorteile bietet sie gegenüber herkömmlichen Methoden?

Uth: Unsere Clean Peptide Technology ist eine alternative, nachhaltige Technologie zur Herstellung von Peptiden. Sie ermöglicht es dem Hersteller von Peptiden, auf die umweltschädlichen organischen Lösungsmittel zu verzichten und den Prozess in Wasser durchzuführen. Dadurch wird nicht nur die Gefahr für den Menschen minimiert, sondern es können damit auch lösungsmittelfreie Endprodukte hergestellt werden. Dabei können nicht nur die Produktionskosten um bis zu 50% gesenkt werden, sondern auch die Menge an Sondermüll und die damit verbundenen CO₂-Emissionen reduziert werden. Die Clean Peptide Technology beinhaltet zusätzlich ein, im Vergleich zum Stand der Technik, effizientes Aufreinigungssystem und eine simple Abwasseraufbereitung. Unser Aufreinigungssystem, basierend auf Ionentauschersäulen, ist auch schon für die Herstellung von Peptiden nach dem Stand der Technik einsetzbar, wobei dort die organischen Lösungsmittel durch Wasser ersetzt und Kosten eingespart werden können. Durch spezielle Eigenschaften der Grundbausteine der Technologie kann auch erstmalig eine Echtzeitüberwachung des Reaktionsfortschrittes ermöglicht werden, wodurch der Einsatz Chemikalienüberschüssen effizient gestaltet werden kann. Da die Clean Peptide Technology auch auf andere Bereiche der Chemie und der Biotechnologie angewendet werden kann, soll sie zur Plattformtechnologie ausgebaut werden.

Vielen Dank für das Gespräch Frau Uth und Herr Knauer.

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