Часть 2 (1160051), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Ниже приводится схемасинтеза фрагмента ее полисахаридной части.На первом этапе из D-рибозы был получен гликозилирующий агент (ГА) сначала ортоэфир с защищенными гидроксильными группами - при С5(бензильная защита) и С3 (аллильная защита), а из него в две стадии соответствующий перхлорат:CH2OHCH2OHOOBrOHCH2OBnOOMe+1) MeOH, H2) Me 2CO, H +OHOMe1) NaH2) PhCH 2ClOOOOMeMeMeMeМРCH2OBnCH2OBn1) AcOH, 75%2) Ac 2O, PyCH2OBnClOOOMe HCl/CH2Cl20°CMeOHлутидинOAc OAcOAc OAcOOOMeOAc OMe1) MeONa/MeOH2) NaH3) H2C=CHCH 2BrCH2OBnCH2OBnCH2OBnOMe3SiCl, CH 2Cl2OCl120°COOMeOAll OOAll OAcMeAll = -CH 2CH=CH 2AgClO 4MeCNOOOAll OГАCH3Bn = -CH2PhФрагмент, который надлежало гликозилировать, получали также изизопропилиденового производного метилрибозида (МР).
В нем защищали73-ClO 4гидроксил при С5 аллилированием, затем снимали изопропилиденовую защиту,получали меркапталь и бензилировали.CH2OHOOMeO1) NaH, H2C=CHCH2Br, ТГФ2) H2SO4, H2OOSCH2OAllOOHOHMe MeMP(CH2SH)2ZnCl2OHSSSHOHHOBnHOHHOBnHOHHOBnNaH, PhCH2Cl, ТГФCH2OAllCH2OAllВ полученным таким образом производном рибозы с полностьюблокированными функциональными группами освобождали альдегиднуюгруппу и затем восстанавливали ее боргидридом натрия.SSHOBnHOBnHOBnCH2OH1) HgCl2, Me2CO2) NaBH4HOBnHOBnHOBnCH2OAllCH2OAllПродукт восстановления - D-рибит с одной свободной первичноспиртовойгруппой - и явился объектом гликозилирования.CH2OHHOBnHOBnHOBnCH2OBnOГА /NaHCO3 ,CH2Oo-40 CCH2OAllOAll OAcHOBnHOBnHOBnCH2OAllDДальнейшая модификация синтезированного дисахарида имела цельюполучение препарата со свободной первичноспиртовой группировкой внециклическом фрагменте и со свободным гидроксилом при С3 окисногокольца.
Эту задачу удалось решить благодаря найденному реагенту дляселективного удаления аллильной группировки в присутствии бензильной.74Таким реагентом является триэтилборгидрид лития в присутствии комплексаPd(0) с трифенилфосфином.D1) NaOH2) PhCH2Cl, ТГФCH2OCH2OBnOHOBnHOBnHOBnOAll OBnLiBHEt3, 100°C, 1 часPh4Pd, PPh3OHCH2OAllCH2OCH2OBnOHOBnHOBnHOBnOBnCH2OHКак метод Кенигса-Кнорра, так и ортоэфирный метод позволяютсинтезировать дисахариды с трансоидным расположением заместителей при С1и С2 в гликозилирующем моносахариде. Н.К.
Кочетковым и сотрудниками былразработан метод, который дает возможность получать дисахариды сцисоиднымрасположениемэтихзаместителей.Оказалось,чтотакиесоединения получаются при обработке перхлоратом тритил-катиона раствора всухом хлористом метилене смеси гликозида, содержащего в качестве агликонатиоцианатную группу, с моносахаридом, первичноспиртовая группировкакоторого блокирована тритильной группой.O SC N+OTr-ClO4ORTrOORO CH2РассмотренныйOвышесинтездисахаридов+ Tr-N=C=SCH2O+-+ Tr ClO4конденсациейдвухмоносахаридов был и остается основным методом, которому посвященобольшинство исследований в данной области.
Однако существуют и другиеметоды их получения, из которых наибольшее значение имеет модификациявосстанавливающегозвеналегкодоступногодисахарида.Приэтомиспользуются реакции, позволяющие превращать это звено в остаток другогомоносахарида (чаще всего - тетрозы или пентозы). Обычно применяются75реакции укорочения углеродной цепи, включая окисление периодатом натрияили тетраацетатом свинца надлежащим образом защищенных моносахаридов.Такой подход в общих чертах отражает схема перехода от лактозы кβ-D-галактопиранозил[1→3]-D-арабинозе,CH2OHOHOOHCH2OHOOH укорочение цепиOHOCH2OHOHOOHCH2OHOHOHOCHOOHOHCH2OHOHOOHOHCH2OHOHOOHOOHOOHОбмен местами двух парзаместителей у С4 восстанавливающего звенаCH2OHOHOHOCHOOHOHOHа также от легко синтезируемой генциобиозы (β-D-глюкопиранозил[1→6]-Dглюкозы) - к β-D-глюкопиранозил[1→5]-D-арабинозе.CH2OHOOHOCH2OHCH2OOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHCHOCH2OHO CH2OOHOHOOHOHOHOHCH2OOHOHCH2OHOOукорочение цепиCH2OOHOHOHOOHOHCHOH6.5.
Cинтез олигосахаридовОлигосахариды, а также их производные с молекулами липидов и белковявляются биологически значимыми соединениями. Выделение индивидуальных76олигосахаридов из природных источников в количествах, необходимых дляструктурно-функциональныхисследований,являетсяпрактическиневыполнимой задачей. До настоящего времени синтез олигосахаридовосуществлялсяизсоответствующимобразомзащищенныхмоно-идисахаридых блоков.
В отличие от фрагментов нуклеиновых кислот иполипептидов, для которых автоматический твердофазный синтез являетсярутинной процедурой, для олигосахаридов он разработан в меньшей степени.Это объясняется несколькими причинами. В результате формированиямежгликозидной связи образуется новый асимметрический центр в отличие отситуации при синтезе пептидов и нуклеиновых кислот (образование амиднойили фосфодиэфирной связи).Молекула моносахарида содержит большоеколичество близких по химическим свойствам гидроксильных групп.
Это, содной стороны, увеличивает количество возможных дисахаридных структур,образующихся при соединении различных гидроксильных групп, а, с другойстороны, усложняет проблему выбора защитных групп, удаляемых на каждойстадии твердофазного синтеза и после его завершения. Для твердофазногоавтоматического синтеза олигонуклеотидов необходимо иметь в распоряжениичетыре синтона (по количеству природных нуклеозидов, входящих в структурунуклеиновой кислоты,); для полипептидного синтеза – 20. Для синтезаолигосахаридов посчитать количество мономерных единиц с учетом всехвозможных комбинаций образования межгликозидных связей крайне сложно.Темнеменее,спомощьюбиоинформатическогоанализанаиболеебиологически значимых структур полисахаридов было показано, что для ихтвердофазного синтеза достаточно иметь в распоряжении от 36 до 65соответствующим образом защищенных моносахаридов.
В качестве защитныхгрупп, удаляемых после завершения синтеза олигосахарида, используются, какправило,бензильная,пивалоильная,трихлорацетильная.Флуоренилметоксикарбонильная, левулинильная, бензоильная или третбутилдиметилсилильная группы удаляются в процессе синтеза перед стадиейприсоединения очередного звена. Условия удаления этих защитных групп77различные.Большинствоизнихмыиспользовалиприхимическойтрансформации моносахаридов.
В качестве гликозилирующих реагентоввыбираюттрихлорацетамидыактивируютсяРеакцияприпроходитпродолжительностьидобавленииколичественноциклаприфосфатымоносахаридов,которыетриметилсилилтрифторметансульфоната.примернозанаращивании20-30минут.олигосахариднойОбщаяцеписущественно зависит от природы защитной группы, которая удаляется впроцессе синтеза (от 30 минут для удаления флуоренилметоксикарбонильнойгруппы раствором пиперидина до 80 минут – для левулинильной, котораяудаляетсяпридействиемрастворагидразинавдиметилформамиде).Синтетический цикл автоматического твердофазного олисахаридного синтезапредставлен на схеме.Дляавтоматическогосинтезаолигосахаридовиспользуютмодифицированные пептидные синтезаторы.
Создание специализированныхавтоматических синтезаторов для синтеза олигосахаридов и коммерческидоступных мономерных синтонов позволит получать олигосахариды различнойпоследовательности и длины.787. Задачи и упражнения1. Используя реакции “уравнивания концов”, а также укорочения иудлинения углеродной цепи моносахаридов, докажите конфигурации всехальдопентоз и альдогексоз D-ряда.2. Приведитенаиболеецелесообразныепутидоказательстваконфигурации всех гексулоз D-ряда, если известны конфигурации всех Dгексоз.3.
Назовите эпимерные пентозы и пентулозы D-ряда. Приведите схемуэпимеризации одной из них.4. Назовите эпимерные гексозы и гексулозы D-ряда. Приведите схему эпи-меризации одной из них.5. Приведите возможные пути доказательства конфигурации D-седо-гептулозы и схему ее эпимеризации. Конфигурации всех D-гексоз известны.6. Напишите проекционные формулы моносахаридов, которые образуютсяв водном растворе пиридина из: а) L-сорбозы; б) D-седогептулозы.7. Дезоксипроизводное какой D-альдогексозы будет идентично:а) 2-дезокси-D-глюкозе; б) 3-дезокси-D-глюкозе; в) 3-дезокси-D-маннозе;г) 4-дезокси-D-галактозе; д) 2-дезокси-D-талозе; е) 3-дезокси-D-гулозе;ж) 4-дезокси-D-аллозе?8. Приведитесхемуэпимеризации6-дезокси-L-галактозы(фукозы).Напишите перспективные формулы полученных при этом моносахаридов.9.
Известно, что не только альдозы, но и все природные кетозы даютреакцию серебряного зеркала и восстанавливают реактив Фелинга. Объяснитепричины этого явления.10. Какие соединения образуются при взаимодействии D-маннозы,2-дезокси-D-маннозы и D-псикозы с избытком фенилгидразина?11.
Окисление альдоз до соответствующих альдоновых кислот проводитсяобычно бромной водой. Реакция серебряного зеркала для этой цели неприменяется. Почему?7912. Известно, что кетозы, в отличие от альдоз, бромной водой неокисляются. Можно ли и каким образом использовать это их свойство дляполучения: а) D-псикозы из D-аллозы; б) D-рибулозы из D-арабинозы?13. Назовите не менее трех продуктов модификации углеродной цепипентозы под действием щелочи.14.