20 Januar 2006

Enzyme erleichtern Zuckersynthese

Taxol ist ein Chemotherapeutikum, das erfolgreich in der Krebsbehandlung eingesetzt wird. Es wird aus der heimischen Eibe gewonnen. Um diesen Naturstoff für den menschlichen Organismus optimal verfügbar zu machen, muss der Eibenextrakt glykolisiert (mit Zuckermolekülen verbunden)werden. Auf diese Weise lässt sich die Tagesdosis der Chemotherapie herabsetzen und damit die Schwere der Nebenwirkungen für den Patienten abmildern.

Die chemische Synthese dieses zuckerbasierten Naturstoffs und anderer Oligosaccharide beziehungsweise Glykopeptide war bislang aufwändig, umweltbelastend und energieintensiv.

Mit einem an der TU Braunschweig neu entwickelten enzymatischen Verfahren lassen sich diese Nachteile ausschalten: Es reduziert die Zahl der Syntheseschritte von zehn auf zwei, eliminiert 95% des entstehenden Abfalls und ermöglicht zudem eine Synthese in wässrigen Medien bei Raumtemperatur.

Ein entscheidender Vorteil, denn bislang erfolgte die Herstellung bei -40 °C und erforderte den Einsatz weiterer treibhausrelevanter Hilfschemikalien. Möglich wurde dieser Schlüsselschritt im Reagenzglas durch den Einsatz von Glykosyl- und Fructosyltransferasen, so genannten Biokatalysatoren bzw. Enzymen, die aus verschiedenen Mikroorganismen isoliert und später mit Hilfe gentechnischer Methoden in speziellen Bioreaktoren produziert werden konnten.

Ausgangspunkt der Synthese ist der nachwachsende Rohstoff Saccharose – handelsüblicher Kristallzucker.

Das in Kooperation mit den Firmen Combinature Biopharm AG (Berlin) sowie X-Zyme GmbH (Düsseldorf) entwickelte Verfahren ist damit nicht nur umweltentlastend, weil es chemische Methoden und Agenzien durch biologische bzw. biologisch verträgliche Verfahren und Stoffe ersetzt.

Es ist zudem auch wirtschaftlich von Bedeutung, weil die mit Hilfe der Enzyme erzeugten Verbindungen (Oligosaccharide etc.) ein breites medizinisches Anwendungsspektrum und damit hohen Wert besitzen.

Source: DBU-Newsletter Jan. 2006.

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