Überdosierung von Opiaten explodiert. Nach Angaben der National Center for Health Statistics, im Durchschnitt 130 Amerikaner sterben jeden Tag an einer opioid-überdosierung.1 Die hohen Kosten von Gegenmitteln wie NARCAN® verhindert, dass viele Ersthelfer aus, die Zugang zu lebensrettenden antidota, wenn Sie es am meisten brauchen.2 Forscher am Donald Danforth Plant Science Center identifiziert haben eine neue Methode zur Herstellung dieser verbindungen unter Verwendung eines Mikroorganismus entdeckt, in der ein Abfallstrom im Zusammenhang mit der Verarbeitung von schlafmohn. Diese grüne Chemie-Prozess hat das Potenzial, deutlich reduzieren die Kosten für das Gegenmittel, Medikamente sowie Chemikalien verringern, die derzeit verwendet werden, die dazu führen, dass große Mengen von schädlichen Abfällen. Details der Entdeckung wurden veröffentlicht als Titelstory in der Zeitschrift Natur Nachhaltigkeit: „Enzym-morphinan-N-demethylase für mehr nachhaltige Opiat-Verarbeitung.“
„Enzyme durchführen von Reaktionen an Effizienz übertreffen, dass synthetische Chemie, wodurch die Kosten und die Auswirkungen der Drogenproduktion auf die Umwelt. Wir arbeiten nun, um die Produktion zu optimieren Ebenen des Enzyms auf einer Skala ausreichend für industrielle Prozesse. Umweltfreundlichere Herstellung würde einen Unterschied machen im Leben der Menschen“, sagte Megan Augustin, Blei-Autor und wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Kutchan-Labor des Danforth Center.
Natürlich vorkommende Opiate, wie Morphin und thebaine hergestellt werden, sind in Mohn-Arten. Thebaine umgewandelt wird Schmerzmittel und Opiat-sucht-Behandlungen, letztere erfordern eine Chemische Reaktion nennt sich N-Demethylierung. Aktuelle Opiat-N-Demethylierung nutzt giftigen Reagenzien, wodurch schädliche Abfälle. Ein Weg, um die Opiat-Produktion nachhaltiger ist die Verwendung von Enzymen, anstatt Chemikalien. Mikroorganismen eine reiche Quelle von Enzymen, die nützlich für die Umwandlung einzigartige verbindungen in Ihrer Umgebung. Augustin und Ihre Kollegen sondiert, ein opium-Verarbeitung von Abfällen stream Probe zu identifizieren, die ein Organismus in der Lage ist Katalysator Opiat-N-Demethylierung. Zu identifizieren, die ein Biokatalysator, ein Schlamm-Stichprobe wurde auf minimal-medium mit thebaine als einzige Kohlenstoff-Quelle. Dies führte zu der Entdeckung von Thebainfresser, ein Methylobacterium, die metabolisiert Opiate durch das entfernen der N-Methylgruppe. N-Demethylierung induziert wurde nach Wachstum in minimal medium, ein Merkmal, das führte zur Entdeckung der zugrunde liegenden gen-MND (morphinan-N-demethylase). Das Enzym MND wurde festgestellt, robust und vielseitig, N-demethylating strukturell vielfältigen Substraten bei unterschiedlichen Temperaturen und pH-Werte. Darüber hinaus, MND toleriert ausgewählten organischen Lösungsmitteln und gepflegt Aktivität, wenn immobilisiert. Diese Eigenschaften machen es zu einem attraktiven Kandidaten für die weitere Entwicklung für die pharmazeutische Herstellung.