L-Fenyloalanina / L-Phenylalanine (CAS 63-91-2) — odczynnik chemiczny 1000 mg, czystość ≥ 99%

Opis

kwas (2S)-2-amino-3-fenylopropanowy, krystaliczny proszek, opakowanie 1000 mg. Materiał przeznaczony wyłącznie do badań laboratoryjnych i analitycznych in vitro. Produkt nie jest przeznaczony do spożycia przez ludzi ani zwierzęta, nie jest produktem leczniczym, suplementem diety, środkiem spożywczym ani kosmetykiem.

Trzy różne byty, których nie wolno mylić

Nazwa „fenyloalanina” bywa używana zamiennie w trzech różnych kontekstach — jako pojęcie chemiczne, jako składnik zarejestrowanych preparatów farmaceutycznych podawanych w warunkach szpitalnych oraz jako materiał laboratoryjny. Rozdzielenie tych warstw jest tu równie istotne jak przy substancjach o silniejszym profilu regulacyjnym w naszym katalogu:

Konsekwencja jest jednoznaczna. Dane o roli fenyloalaniny w organizmie człowieka — jej wchłanianiu, przemianie do tyrozyny czy kinetyce stężenia w osoczu [1] — pochodzą z badań fizjologicznych i klinicznych prowadzonych albo na fenyloalaninie zawartej w pożywieniu, albo na zarejestrowanych preparatach farmaceutycznych podawanych pod nadzorem lekarza. Żadnego z tych badań nie prowadzono z użyciem odczynnika analitycznego i żaden z tych wyników nie przenosi się na oferowany materiał. Odczynnik nie jest formą, w jakiej substancję kiedykolwiek podawano ludziom w celach leczniczych czy żywieniowych, i nie może być w taki sposób użyty.

Karta identyfikacyjna odczynnika

Rodowód molekuły: od zielonej próbki moczu do przesiewu noworodkowego na całym świecie

Fenyloalanina jako związek chemiczny była znana chemikom już w XIX wieku, jako jeden z aminokwasów budujących białka. Jej właściwy rodowód jako substancji o odrębnym znaczeniu medycznym zaczyna się jednak dopiero w 1934 roku, w Oslo — i to nie w laboratorium chemicznym, lecz przy obserwacji dwojga dzieci.

Matka, dwoje dzieci i nietypowy zapach moczu

Norweska lekarka zwróciła uwagę chemika Asbjørna Föllinga na nietypowy zapach moczu jej dwojga dzieci z niepełnosprawnością intelektualną. Følling zbadał próbki chemicznie, stosując prostą reakcję z chlorkiem żelaza(III) — próbę, która z ciałami ketonowymi daje typowo fioletowe zabarwienie. Zamiast tego uzyskał trwałe zielone zabarwienie, sygnał związku, którego nie potrafił od razu zidentyfikować. Dalsza analiza doprowadziła go do kwasu fenylopirogronowego — produktu przemiany fenyloalaniny, gromadzącego się w organizmie, gdy brakuje enzymu przekształcającego ten aminokwas w tyrozynę. Historię tego odkrycia i okoliczności, w jakich do niego doszło, zrekonstruowali Centerwall [2] oraz sam Følling we wspomnieniu opublikowanym sześćdziesiąt lat później [3].

W 1934 roku Følling opisał tę jednostkę chorobową jako „imbecillitas phenylpyruvica” — nazwę, którą później zastąpiono określeniem fenyloketonuria. Szczegółową analizę historyczną odkrycia, w tym rolę Föllinga i kontekst norweskiej medycyny lat trzydziestych, przedstawił Christ [4], a syntezę stu lat badań przesiewowych — Woolf [5].

Od objawu do przesiewu populacyjnego

Przez trzy dekady po odkryciu fenyloketonurię rozpoznawano dopiero po wystąpieniu nieodwracalnego uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego. Zmieniło to wprowadzenie testu Guthriego — mikrobiologicznej próby hamowania wzrostu bakterii, wykonywanej na kropli krwi pobranej od noworodka, pozwalającej wykryć podwyższone stężenie fenyloalaniny zanim pojawią się jakiekolwiek objawy. Wczesne opracowania metody i doświadczenia z jej wdrażania w populacyjnych programach przesiewowych opisali Partington [6] oraz Blumenfeld [7]. Fenyloketonuria stała się tym samym jedną z pierwszych chorób objętych powszechnym przesiewem noworodkowym na świecie — modelem, później rozszerzonym na dziesiątki innych schorzeń metabolicznych.

Kalendarium

Wytyczne z 2014 i 2017 roku [9][10] powstały niezależnie po obu stronach Atlantyku i doszły do zbieżnych wniosków — dla laboratorium to sygnał, że metody oznaczania fenyloalaniny opisane niżej są zwalidowane w skali międzynarodowej, nie w pojedynczym ośrodku.

Chemia: centrum stereogeniczne przy węglu α i co z niego wynika

Dlaczego S, a nie R, jest formą biologicznie istotną

Atom węgla α (C2) fenyloalaniny niesie cztery różne podstawniki — grupę aminową, grupę karboksylową, atom wodoru i grupę benzylową — co czyni go centrum stereogenicznym. Naturalny, wbudowywany w białka enancjomer ma konfigurację S i jest oznaczany jako L-fenyloalanina; enancjomer o konfiguracji R, D-fenyloalanina, ma ten sam wzór sumaryczny i tę samą masę, ale nie jest substratem rybosomalnej syntezy białek u ssaków. Rozróżnienie obu form nie jest możliwe metodami niechiralnymi — wymaga kolumny chiralnej lub derywatyzacji odczynnikiem chiralnym. Metody rozdziału enancjomerów fenyloalaniny opisali Lomenova i wsp., stosując dwuwymiarową chromatografię achiralno-chiralną w matrycy suplementu diety [13], oraz Hsiao i wsp., oznaczając enancjomery fenyloalaniny w osoczu i moczu ssaków metodą dwuwymiarowej HPLC [14].

Dla laboratorium ma to konsekwencję praktyczną analogiczną do tej, jaką opisujemy przy modafinilu: oznaczenie sumaryczne metodą niechiralną nie rozstrzyga o czystości enancjomerycznej materiału. Deklaracja „L-fenyloalanina ≥ 99%” odnosi się do czystości chemicznej, nie do stosunku enancjomerów, chyba że producent poda to osobno.

Izotopowe znaczniki i spektrometria mas

Fenyloalanina znakowana stabilnymi izotopami (²H, ¹³C, ¹⁵N) jest standardowym narzędziem ilościowej spektrometrii mas — służy jako wzorzec wewnętrzny w metodach GC-MS i LC-MS/MS, pozwalając odróżnić sygnał analitu od tła macierzy biologicznej po różnicy mas. Metodykę oznaczania stosunków izotopowych L-leucyny i L-fenyloalaniny techniką chromatografii gazowej z potrójnym kwadrupolem opisali Schweer i wsp. [15].

Charakterystyka fizykochemiczna

Nazewnictwo i synonimy

Pod jednym numerem CAS 63-91-2 kryje się kilkanaście wariantów nazewniczych, z których część bywa mylona z pokrewnymi, ale odrębnymi substancjami:

• L-fenyloalanina / L-Phenylalanine — nazwa najczęstsza w obiegu naukowym i handlowym;
• Phe (kod trzyliterowy) i F (kod jednoliterowy) — standardowe oznaczenia stosowane w biochemii białek i bioinformatyce;
• (S)-fenyloalanina, kwas (2S)-2-amino-3-fenylopropanowy — nazwy systematyczne wskazujące jednoznacznie na konfigurację absolutną;
• 3-fenylo-L-alanina, beta-fenylo-L-alanina — nazwy opisowe podkreślające pozycję pierścienia fenylowego względem szkieletu alaniny;
• Phenylalaninum — forma farmakopealna, łacińska;
• fenilalanina — pisownia spotykana w źródłach hiszpańsko- i portugalskojęzycznych.

Uwaga istotna przy zamówieniach i kwerendach bibliograficznych. Nazwa „fenyloalanina” bez przedrostka konfiguracyjnego bywa używana domyślnie dla formy L, ale nie jest to reguła uniwersalna. D-fenyloalanina (enancjomer R) i DL-fenyloalanina (mieszanina racemiczna) mają ten sam wzór sumaryczny, ale odrębne numery CAS i odmienne zachowanie w układach biologicznych i chiralnych metodach analitycznych. Oferowany tu materiał to wyłącznie forma L, CAS 63-91-2 — przy zamawianiu i przeszukiwaniu literatury warto zawsze potwierdzić, którego enancjomeru dotyczy zapytanie.

Zastosowanie laboratoryjne odczynnika

• materiał odniesienia do potwierdzania tożsamości i czystości metodą HPLC-UV;
• wzorzec kalibracyjny w analizatorach aminokwasów opartych na chromatografii jonowymiennej z derywatyzacją pokolumnową;
• materiał wyjściowy do metod rozdziału enancjomerów L/D techniką chiralnej HPLC [13][14];
• wzorzec w metodach LC-MS/MS stosowanych w przesiewie noworodkowym i diagnostyce metabolicznej [8][12];
• substrat i związek modelowy w syntezie peptydów metodą fazy stałej, po odpowiednim zabezpieczeniu grup funkcyjnych;
• związek modelowy w badaniach szlaku szikimowego i biosyntezy aminokwasów aromatycznych u roślin i mikroorganizmów [16].

Przechowywanie, obchodzenie się i bezpieczeństwo pracy

Przechowywać w oryginalnym, szczelnie zamkniętym opakowaniu, w miejscu suchym i chłodnym, chronionym przed światłem, oddzielnie od żywności i pasz oraz poza zasięgiem dzieci. Pracować wyłącznie w warunkach laboratoryjnych, przy zastosowaniu środków ochrony indywidualnej: rękawic, okularów ochronnych i odzieży laboratoryjnej; proszek ważyć w warunkach ograniczających pylenie. Unikać wdychania pyłu oraz kontaktu ze skórą i oczami. Postępowanie z odpadami — zgodnie z przepisami obowiązującymi dla odpadów chemicznych w miejscu prowadzenia badań.

Status regulacyjny

L-fenyloalanina nie jest substancją kontrolowaną ani środkiem objętym międzynarodowymi konwencjami antynarkotykowymi. Jej status regulacyjny jest jednak nietypowy wśród odczynników w naszym katalogu: to nie ryzyko nadużycia, lecz konieczność unikania przez określoną grupę pacjentów stanowi oś przepisów, które jej dotyczą.

Osoby z fenyloketonurią i pokrewnymi zaburzeniami metabolizmu fenyloalaniny muszą przez całe życie ograniczać jej podaż z pożywieniem. Ma to bezpośrednie przełożenie na prawo żywnościowe: produkty spożywcze zawierające aspartam — słodzik, którego cząsteczka po hydrolizie uwalnia fenyloalaninę — muszą w Unii Europejskiej nosić na etykiecie ostrzeżenie o jej zawartości. Zależność tę, wraz z ilościową charakterystyką zawartości fenyloalaniny w aspartamie, opisał Bickel już w 1986 roku [17].

Substancja jest ponadto składnikiem zarejestrowanych produktów leczniczych — wieloskładnikowych roztworów aminokwasowych do żywienia pozajelitowego, dopuszczonych do obrotu i stosowanych wyłącznie w warunkach szpitalnych. Rejestracja tych preparatów w żadnym stopniu nie dotyczy oferowanego tu odczynnika chemicznego i nie nadaje mu statusu produktu leczniczego. Oferowany materiał jest odczynnikiem chemicznym i nie posiada dopuszczenia do jakiegokolwiek zastosowania u ludzi ani zwierząt. Kupujący odpowiada za zgodność zamierzonego wykorzystania z prawem obowiązującym w kraju przeznaczenia.

Najczęstsze pytania

Czym różni się L-fenyloalanina od D-fenyloalaniny?

Konfiguracją przy centrum stereogenicznym węgla α: L-fenyloalanina ma konfigurację S i jest formą wbudowywaną w białka, D-fenyloalanina ma konfigurację R i nie jest substratem rybosomalnej syntezy białek u ssaków. Obie mają ten sam wzór sumaryczny i tę samą masę — rozróżnia je wyłącznie analiza chiralna.

Jaki jest wzór chemiczny i masa molowa L-fenyloalaniny?

C₉H₁₁NO₂; masa molowa 165,19 g·mol⁻¹, masa monoizotopowa 165,0790 Da. Numer CAS 63-91-2, InChIKey COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N.

Czym jest fenyloketonuria i jaki ma związek z tym aminokwasem?

To rzadka choroba genetyczna, w której brakuje enzymu (hydroksylazy fenyloalaninowej) przekształcającego fenyloalaninę w tyrozynę. Nieleczona prowadzi do gromadzenia fenyloalaniny i jej metabolitów oraz nieodwracalnego uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego. Opisał ją Asbjørn Følling w 1934 roku, a jej wykrycie zapoczątkowało powszechny przesiew noworodkowy [2].

Dlaczego produkty z aspartamem mają na etykiecie ostrzeżenie o fenyloalaninie?

Ponieważ aspartam po hydrolizie w przewodzie pokarmowym uwalnia m.in. fenyloalaninę. Dla osób z fenyloketonurią ma to bezpośrednie znaczenie kliniczne, dlatego prawo żywnościowe UE wymaga umieszczenia stosownego ostrzeżenia na etykiecie [17].

Czy odczynnik nadaje się do zastosowań innych niż laboratoryjne?

Nie. Materiał jest przeznaczony wyłącznie do badań laboratoryjnych i analitycznych. Nie jest przeznaczony do spożycia przez ludzi ani zwierząt, nie jest lekiem, suplementem diety, żywnością ani kosmetykiem i nie może być stosowany w celach medycznych, diagnostycznych ani konsumpcyjnych.

Jak rozpoznać L- i D-fenyloalaninę w analizie chromatograficznej?

Metodami niechiralnymi nie da się ich odróżnić — obie formy mają identyczną masę i identyczny wzór sumaryczny. Rozdział wymaga kolumny chiralnej lub derywatyzacji odczynnikiem chiralnym; opisano to m.in. w dwuwymiarowej chromatografii achiralno-chiralnej [13] oraz w oznaczeniach enancjomerów w matrycach biologicznych [14].

Jak przechowywać L-fenyloalaninę jako odczynnik laboratoryjny?

W oryginalnym, szczelnie zamkniętym opakowaniu, w miejscu suchym i chłodnym, chronionym przed światłem, oddzielnie od żywności i pasz oraz poza zasięgiem dzieci.

W czym rozpuścić L-fenyloalaninę do przygotowania roztworu podstawowego?

Przy logP ≈ −1,5 związek jest wyraźnie hydrofilowy i dobrze rozpuszcza się w wodzie w formie zwitterionowej; słabo rozpuszcza się w rozpuszczalnikach niepolarnych. Roztwory podstawowe przygotowuje się więc w wodzie lub buforze wodnym — w odróżnieniu od materiałów wyraźnie lipofilowych w naszym katalogu, takich jak bromantan.

Jak potwierdza się czystość i tożsamość L-fenyloalaniny?

Metodą HPLC-UV wobec materiału odniesienia; do potwierdzenia czystości enancjomerycznej, a nie tylko chemicznej, konieczna jest dodatkowo metoda chiralna — sama deklaracja „≥ 99%” nie rozstrzyga proporcji enancjomerów.

Czy do L-fenyloalaniny dołączana jest karta charakterystyki?

Kartę charakterystyki udostępniamy na życzenie odbiorcy prowadzącego działalność badawczą lub analityczną.

Czy L-fenyloalanina jest legalna w Polsce?

Substancja nie jest objęta kontrolą prawną jako środek odurzający czy psychotropowy. Jest jednak składnikiem zarejestrowanych preparatów farmaceutycznych stosowanych w żywieniu pozajelitowym i podlega odrębnym przepisom prawa żywnościowego dotyczącym etykietowania produktów z aspartamem — niniejsza oferta dotyczy wyłącznie odczynnika chemicznego. Kupujący odpowiada za zgodność zamierzonego wykorzystania z prawem obowiązującym w kraju przeznaczenia.

Dlaczego fenyloalanina jest aminokwasem egzogennym?

Ponieważ ssaki, w tym człowiek, nie dysponują szlakiem szikimowym — metabolicznym torem biosyntezy pierścienia aromatycznego obecnym u roślin, grzybów i bakterii. Fenyloalaninę trzeba więc dostarczać z zewnątrz, w postaci białka pokarmowego [16].

Do czego służy wzorzec L-fenyloalaniny w laboratorium analitycznym?

Do potwierdzania tożsamości i czystości metodą HPLC-UV, jako wzorzec kalibracyjny w analizatorach aminokwasów i metodach LC-MS/MS, materiał do rozdziału enancjomerów oraz substrat w syntezie peptydów metodą fazy stałej.

Piśmiennictwo

Pozycje pochodzą z bazy PubMed i dotyczą historii odkrycia, metod analitycznych i chemii tego aminokwasu. [2]–[5] to historia odkrycia fenyloketonurii; [6]–[8], [11]–[12] to rozwój metod jej wykrywania; [9]–[10] to wytyczne kliniczne; [13]–[15] to prace analityczne dotyczące chiralności i znakowania izotopowego. Żadna z nich nie opisuje zastosowania odczynnika analitycznego — przywołano je jako kontekst naukowy i wskazówkę bibliograficzną, nie jako informację o właściwościach oferowanego materiału ani zachętę do jakiegokolwiek użycia.

1. Matthews DE (2007). „An overview of phenylalanine and tyrosine kinetics in humans.” J Nutr. PMID 17513423.
2. Centerwall SA, Centerwall WR (2000). „The discovery of phenylketonuria: the story of a young couple, two retarded children, and a scientist.” Pediatrics. PMID 10617710.
3. Følling I (1994). „The discovery of phenylketonuria.” Acta Paediatr Suppl. PMID 7766954.
4. Christ SE (2003). „Asbjørn Følling and the discovery of phenylketonuria.” J Hist Neurosci. PMID 12785112.
5. Woolf LI (2020). „The Early History of PKU.” Int J Neonatal Screen. PMID 33239585.
6. Partington MW (1964). „Case finding in phenylketonuria. II. The Guthrie test.” Can Med Assoc J. PMID 14174526.
7. Blumenfeld CM (1966). „Phenylketonuria — the Guthrie screening test — a method of quantitation, observations on reliability and suggestions for improvement.” Calif Med. PMID 18730038.
8. Fingerhut R i wsp. (1997). „Comparison of four different phenylalanine determination methods.” Clin Chim Acta. PMID 9267704.
9. Vockley J i wsp. (2014). „Phenylalanine hydroxylase deficiency: diagnosis and management guideline.” Genet Med. PMID 24385074.
10. van Wegberg AMJ i wsp. (2017). „The complete European guidelines on phenylketonuria: diagnosis and treatment.” Orphanet J Rare Dis. PMID 29025426.
11. Janzen N i wsp. (2023). „[Development of analytics in newborn screening — from the Guthrie card to genetics].” Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz. PMID 37828293.
12. Duh TH i wsp. (2024). „Quantification of derivatized phenylalanine and tyrosine in dried blood spots using liquid chromatography with tandem spectrometry for newborn screening of phenylketonuria.” Eur J Mass Spectrom. PMID 38321764.
13. Lomenova A i wsp. (2021). „Application of achiral-chiral two-dimensional HPLC for separation of phenylalanine and tryptophan enantiomers in dietary supplement.” Biomed Chromatogr. PMID 32840880.
14. Hsiao SW i wsp. (2021). „Determination of phenylalanine enantiomers in the plasma and urine of mammals and D-amino acid oxidase deficient rodents using two-dimensional high-performance liquid chromatography.” Biochim Biophys Acta Proteins Proteom. PMID 32971287.
15. Schweer H i wsp. (1996). „Determination of isotopic ratios of L-leucine and L-phenylalanine and their stable isotope labeled analogues in biological samples by gas chromatography/triple-stage quadrupole mass spectrometry.” J Mass Spectrom. PMID 8799305.
16. Maeda H, Dudareva N (2012). „The shikimate pathway and aromatic amino acid biosynthesis in plants.” Annu Rev Plant Biol. PMID 22554242.
17. Bickel H (1986). „[Aspartame: a sweetening agent with a high phenylalanine content].” Monatsschr Kinderheilkd. PMID 3748044.

Dane identyfikacyjne i deskryptory obliczeniowe za PubChem (CID 6140) oraz rejestrem ChEMBL (CHEMBL373882); temperatura topnienia za NIST WebBook.

Powiązane odczynniki w naszym katalogu

• L-Tyrozyna — bezpośredni produkt reakcji katalizowanej przez hydroksylazę fenyloalaninową; ten sam szlak metaboliczny, kolejny etap
• L-DOPA — dwa etapy enzymatyczne dalej w tym samym szlaku aminokwasów aromatycznych prowadzącym do katecholamin
• 5-HTP — analogiczna logika biochemiczna: dekarboksylacja aminokwasu aromatycznego do prekursora monoaminy, w szlaku tryptofanu zamiast fenyloalaniny/tyrozyny

Oświadczenie o przeznaczeniu produktu

Oferowany materiał jest odczynnikiem chemicznym przeznaczonym wyłącznie do celów badawczych, analitycznych i laboratoryjnych. Nie jest przeznaczony do spożycia przez ludzi ani zwierząt. Nie jest produktem leczniczym, suplementem diety, środkiem spożywczym, wyrobem medycznym ani kosmetykiem. Nie może być stosowany w celach medycznych, diagnostycznych, leczniczych, profilaktycznych ani konsumpcyjnych, podawany ludziom lub zwierzętom, nanoszony na skórę, ani dodawany do żywności, napojów i pasz. Sprzedaż wyłącznie odbiorcom prowadzącym działalność badawczą, naukową lub analityczną, dysponującym zapleczem laboratoryjnym i wiedzą pozwalającą na bezpieczne obchodzenie się z odczynnikami chemicznymi. Kupujący ponosi wyłączną odpowiedzialność za zgodne z prawem i bezpieczne wykorzystanie odczynnika oraz za przestrzeganie przepisów obowiązujących w kraju przeznaczenia.