Новости химической науки > Автоматизированный синтез олигосахаридов не за горами

В США исследователи разработали новую стратегию по упрощению химического синтеза сложных углеводов.

Олигосахариды – полимерные углеводы, состоящие из небольшого количества моносахаридных структурных звеньев. Они присутствуют во всех организмах с клеточной структурой, играя жизненно важную роль в межклеточной коммуникации.

Для синтеза биомакромолекул, как например пептиды и нуклеиновые кислоты, обычно используются автоматизированные методы. Однако аналогичные стратегии в синтезе олигосахаридов развиты намного меньше. Олигосахариды содержат большое число гидроксильных групп, которые обычно должны защищаться ортогонально, то таким образом, чтобы защитные группы могли быть удалены независимо друг от друга. Это создает большую проблему для химиков и препятствует прогрессу на пути к автоматизированному синтезу углеводов.

Трифторуксусная кислота способствует одновременному гидролизу всех защитных групп от в составе прекурсоров, таким образом, что образуются целевые олигосахариды с количественным выходом. (Рисунок из Chem. Commun., 2014, DOI: 10.1039/c3cc492)

Классические защитные группы для гидроксильных групп включают бензиловые эфиры, которые, как правило, удаляются с помощью гидрогенолиза или восстановления в процессе растворения металла-, а также ацетатный, бензоатный или пивалоатный эфиры, которые гидролизуются в условиях основного катализа. Несмотря на то, что эти реакции хорошо изучены, для их проведения необходим высокий уровень подготовки в области практической органической химии в отличие от снятия защиты в автоматизированном пептидном синтезе, которое может быть настолько простым, что достаточно просто потрясти защищенную молекулу с кислотным или основным раствором.

Синьюй Лю (Xinyu Liu) и Яо Ли (Yao Li) из Питтсбургского университета разработали ряд стандартных защитных групп, удаляемых в условиях кислого гидролиза, которые могут выступить в качестве замены ацетатным и бензоатным защитным группам. Трифторуксусная кислота в толуоле может одновременно удалить все эти защитные группы во время последнего этапа сборки олигосахарида.

Лю надеется, что такое новшество в химии защитных групп для олигосахаридов в перспективе приведет к улучшению лабораторного синтеза олигосахаридов, как для промышленных, так и для исследовательских целей. Надежды Лю разделяет Бинхэ Ван (Binghe Wang), специалист по химии углеводов из Университета штата Джорджия в США. Ван описывает работу исследователей как большой шаг вперед в развитии новых стратегий, оказывающих защитное действие, с последующим снятием защиты. Эти принципы являются важнейшими в области химии углеводов, и Ван предполагает, что этот метод станет очень широко использоваться.

Жерон Коде (Jeroen Codee), специалист в области химии углеводов из Лейденского университета в Нидерландах говорит, что в сочетании с уже существующими мягкими методами гликозилирования методика Лю могла бы стать эффективной стратегией синтеза. Однако Коде предупреждает, что для эффективности подтверждения метода в дальнейшем необходима работа с большим количеством образцов.

Источник: Chem. Commun., 2014, DOI: 10.1039/c3cc49205b

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез