NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP L-DOPA LÀM THUÓC
ĐIÈU TRỊ PARKINSON
Vũ Đức Hoàn*' Phạm Thị Hiền^
HDKH; PGS.TS. Thái Nguyễn Hùng Thu^
PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện^
'Abbott laboratories.
^Viện Công nghệ Dược phẩm Quốc gia - Trường Đại học Dược Hà Nội.
Từ khóa: 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanin, L-dopa, levodopa, L-íyrosin, parkinson.
Tóm tắt
L-dopa là thuổc chủ yếu được dung trong điều trị bệnh Parkinson. Hiện
nay L-dopa vẫn nằm trong nhóm thuốc chưa được sản xuất trong nước. Mục tiêu
của nghiên cứu là tổng hợp được L-dopa từ L-tyrosin đạt tiêu chuấn về hàm
lượng theo Dược điển Anh 2009. Quá trình tổng hợp L-dopa gồm 4 bước sau:
Ester hóa L-tyrosin(l) thu được L-tyrosỉn methyl ester (9), acyl hóa (9) trong
pyridìn thu được 0,N-dỉacyl-L-tyrosin methyl ester (10), thực hiện phản ứng
chuyển vị (10) với xúc tác AlClỉ trong nitrobenzen thu được (3-acetyl-4hydroxyphenyl)-N-acetyl-L-alanin (11), thực hiện phản ứng oxy hóa và thủy phân
(11) thu được L-dopa. cẩu trúc của sản phẩm và các chất trung gian được xác
định bằng phương pháp đo phổ ^H-NMR, MS, IR.
Đặt vấn đề
Bệnh Parkinson là bệnh lý thoái hóa thần kinh trung ương thường gặp ở
bệnh nhân trên 60 tuổi. Bệnh gây ra do sự mất các nơron trong chất đen ở thân
não, các nơron này chứa các chất dẫn ưuyền thần kinh là dopamin. Nguyên nhân:
độc chất, môi trường...L-dopa là tiền chất được chuyển hóa thành dopamin nhờ
enzym dopa-decarboxylase. ở Việt Nam L-dopa vẫn được coi là thuốc chủ chốt
trong điều trị Parkinson. Do đó nhu cầu sử dụng L-dopa rất cao. Tuy nhiên, các
doanh nghiệp trong nước vẫn chưa thể sản xuất được L-dopa. Nhóm nghiên cứu
đã tiến hành tổng hợp L-dopa từ L-tyrosin (một sản phẩm thu được từ quá trình
thủy phân các nguồn keratin khác nhau; sừng, tóc, móng...). Đó là nguồn nguyên
liệu có sẵn ở Việt Nam.
Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Nguyên liệu: L-tyrosin là sản phẩm của quá trình thủy phân các nguồn keratin


CO O H

H C I/C H 3 C O O H

CO O H

HjOî/NaOH

NHAc
---------------OH

(1)

HO

HO
OH

COM e

- Sử dụng các phương pháp hóa học, vật lý, hóa lý để tinh chế và thu lấy
các chất trung gian và sản phẩm.
- Theo dõi phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng sắc ký
lóp mỏng (bản mỏng silicagel GF254 với hệ dung môi n-butanol: acid acetic: nước
= 9:2:2,5).
- Xác định cấu trúc các chất trung gian và sản phẩm bằng phương pháp
đo phổ hồng ngoại (IR) ghi trên máy Perkin Elmer (Mỹ). Phổ khối lượng (MS)
được ghi trên máy máy Agilent 6310 lon Trap (Đức). Phổ khối lượng phân giải
cao được ghi trên máy FT-ICR-MS-Varian 910MS (Đức). Phổ cộng hưởng từ hạt

đêm, xuất hiện tinh thể màu trắng. Lọc, sẩy tới khối lượng không đổi thu được
4,2g 10 tinh khiết.
Sản phẩm 10: Nhiệt độ nóng chảy 105-107°c, Rf=0,88, IR (KBr, cm’’):
3256 (-NH -amid), 1745 (-C=0 ester), 1633 (-C=0 amid), 1558 (-C=C- thơm),
ESI - MS (m/z): 301,6 ([M+Na]-").
Tổng hợpß-(3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-L-alanin
Cho vào bình cầu 1 cổ, dung tích 100 ml: 3,0g (10,75 mmol) nguyên liệu
10 và 36,0 ml nitrobenzen. Khuấy cho tan hết. Sau đó, thêm vào bình cầu 3,6g
(26,96 mmol) AICI3 khan, hỗn họp được đun trong khoảng 4 giờ ở nhiệt độ 100130T.
Hỗn họp phản ứng được làm lạnh, thêm 60,0 ml nước đá. Khuấy trong 15
phút tạo hỗn dịch. Thêm tiếp 6,0 ml HCl đặc. Khuấy trong 30 phút. Chiết hỗn
hợp 2 lần bằng ethyl acetat (lần 1 với 100,0 ml, lần 2 với 70,0 ml). Thu lẩy dịch
chiết pha hữu cơ. Chiết pha hữu cơ bằng NaOH 2N hai lần (lần 1 11,0 ml, lần 2
3,0 ml). Thu lấy dịch chiết pha nước. Loại nitrobenzen còn lẫn trong pha nước
bằng 30,0 ethyl acetat. Sau đó pha nước được làm lạnh về 5°c và được điều
chỉnh về pH 1 bằng HCl đặc. Để lạnh 2 giờ, 11 bắt đầu kểt tinh. Lọc, rửa với
nước lạnh thu được tủa 11. sấy khô tủa thu được l,25g hợp chất 11. Hiệu suất
43,87%.
Sản phẩm 11: nhiệt độ nóng chảy 146-148°c, Rf=0.61; IR (KBr, cm''):
3355 (-NH-amid), 1726 (-C=0 ester), 1641 (-C=0 amid), 1554 (-C=C- thơm),
ESI-MS (m/z): 263,9 ([M-H]'). ’H-NMR (500 MHz, DMSO) ô (ppm): 11,82
(IH, s, HO), 8,19 (IH, d (J = 8,0), HN), 7,75 (IH, d (J = 2,0), H Q.), 7,39 (IH,
dd (J = 8,0, 2,0), H-Cß.), 6,87 (IH, d (J = 7, 5), H -C 5 O , 4,39 (IH, m, HC -


COOH), 3,02 (IH, dd (J = 13,5, 4,5), Hb-Ca), 2,82 (IH, m, Ha-Cj), 2,62 (3H, s,
HjC-CO-Ar), 1,78 (3H, s, H 3C-CO-NH).
Tổng hợp L-dopa
Hòa tan 1,5g (5,66 mmol) nguyên liệu 11 trong 13,0 ml dung dịch NaOH
IN. Thêm từ từ dung dịch H 2O2 7,1%. Phản ứng được duy trì ở nhiệt độ phòng

thu được L-tyrosin methyl ester (9); Acyl hóa 2 trong pyridin thu được 0,Ndiacetyl-L-tyrosin methyl ester (10); Thực hiện phản ứng chuyển vị 10 với xúc
tác AICI3 thu được (3-acetyl-4-hydroxyphenyl)-N-acetyl-L-alanin (11); oxy hóa
và thủy phân 11 thu được L-dopa. cấu trúc cùa sản phẩm và các chất trung gian
được khẳng định bằng các phương pháp đo phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng
(MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân ’H-NMR. L-dopa tổng hợp được có hàm
lượng 99,4% (đạt tiêu chuẫn Dược điển Anh 2009).


Tài liệu tham ỉdiảo
1. Bemardi L., Golfredo o. (1973), Process fo r the preparation o f L-dopa., The
Unites States Patent and Trademark Office, us 3717673.
2. Brady w. T. (1957), The synthesis of 0-methyl-N-acetyl-L-tyrosine,
California Institute o f Technology.
3. Chen F. Y., Uang B. J. (2001), "Enantioselective Synthesis of (R)-3-(3, 4Dihydroxyphenyl) alanine from tert-Butyl Glycinate", The Journal o f Organic
Chemistry, 66(10), pp. 3650-3652.
4. Ogata Y. Tabuchi H. (1964), "A study on the mechanism of Fries reaction",
Tetrahedron, 20(7), pp. 1661-1666.
5. Wolcke u., Bretschneider H. Hohenlohe-Oehringen K., Kaiser A., (1973),
"Eine neue Synthese des 3-[3,4-Dihydroxy-phenyl]-L-alanins (L-DOPA) aus LTyrosin", Helvetica chimica acta, 56(8), pp. 2857-2860.