001

Ćwiczenie 6

ENZYMATYCZNA SYNTEZA L-DOPA (L-3,4-DIHYDROKSY-FENYLOALANINY) PRZY UŻYCIU GRZYBOWEJ TYROZYNAZY

1. Wstęp

Syntezy enzymatyczne i chcmoenzymatyczne są coraz szerzej wykorzystywane w produkcji farmaceutyków, zwłaszcza chiralnych Icków. Przykładem może być produkcja pólsyntetycznych penicylin, niesteroidowych leków przeciwzapalnych jak ibuprofcn i pochodne, beta-blokerów jak beta-propranolol. W ostatnich latach pojawiło się szereg prac poświęconych możliwości ekonomicznej, enzymatycznej syntezy L-DOPA (3,4-dihydroksyfenyloalaniny), leku stosowanego w terapii choroby Parkinsona.

Choroba ta manifestuje się drżeniem kończyn, spowolnieniem ruchów oraz mowy, upośledzeniem koordynacji ruchowej i jest spowodowana obumieraniem neuronów dopaminergicznych w istocie czarnej (substantia nigra) mózgu i niedoborem dopaminy. Dopamina jest syntetyzowana w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) z L-tyrozyny przez hydroksylazę tyrozynow^ą oraz dekarboksylazę DOPA. Dopamina może dalej być przekształcana w inne aminy katccholowe - noradrenalinę i adrenalinę, które są również neurotransmiterami (Rys. 1 )

Rys. 1. Przekształcanie L-tyrozyny w aminy katccholowe w układzie nerwowym

P(xlaw^ranie dopaminy pacjentom z chorobą Parkinsona jest nieskuteczne, ponieważ związek ten nie przenika bariery krew-mózg. W latach 60-tych odkryto, że poprzez tą barierę przenika prekursor dopaminy, L-DOPA który w OUN podlega dalszym przemianom jak przedstawiono na Rys. 1. Odkrycie to dało racjonalne podstawy leczenia parkinsonizmu, a odkry wcy leku, An idowi Carlssonowi - nagrodę Nobla w^r 2000 r.

L-DOPA jest ciągle najskuteczniejszym lekiem w terapii parkinsonizmu.

W chwili obecnej L-DOPA produkowana jest głownie na drodze syntezy chemicznej, lecz uzyskano szereg obiecujących wyników dotyczących enzymatycznej syntezy tego farmaceutyku [4-6].

1