albisteak

Teknologiaz gain, glikosidoen sintesia betidanik izan da zientziarako interesgarria, naturan oso ohikoa den erreakzioa baita. Schmidt-en eta Toshima-ren eta Tatsuta-ren azken artikuluek, baita bertan aipatzen diren erreferentzia ugariek ere, potentzial sintetiko sorta zabala komentatu dute.
Glukosidoen sintesian, azukre anitzeko osagaiak nukleofiloekin konbinatzen dira, hala nola alkoholak, karbohidratoak edo proteinak, karbohidrato baten hidroxilo taldeetako batekin erreakzio selektiboa behar bada, gainerako funtzio guztiak babestu behar dira. lehen urratsa. Printzipioz, prozesu entzimatikoek edo mikrobioek, haien selektibitatea dela eta, babes kimiko konplexuak eta desprotekzio urratsak ordezkatu ditzakete eskualdeetako glukosidoetatik selektiboki. Hala ere, alkilglikosidoen historia luzea dela eta, glukosidoen sintesian entzimen aplikazioa ez da oso aztertu eta aplikatu.
Entzima-sistema egokien gaitasuna eta ekoizpen-kostu handiak direla eta, alkil-poliglikosidoen sintesia entzimatikoa ez dago industria mailara eguneratzeko prest, eta metodo kimikoak hobesten dira.
1870ean, MAcolley-k "acetochlorhydrose" (1, irudia 2) dextrosaren (glukosaren) azetil kloruroaren erreakzioaren bidez "acetochlorhydrose"-ren sintesia jakinarazi zuen, eta azkenean glukosidoen sintesi-bideen historia ekarri zuen.
2. Irudia. Aril glukosidoen sintesia, Michaelen arabera
Geroago aurkitu zen tetra-0-acetil-glukopiranosil haluroak (acetohaloglucoses) alkil glukosido puruen sintesia estereoselektiborako bitarteko erabilgarriak zirela. 1879an, Arthur Michaelek Colleyren bitarteko eta fenolatoetatik aril glikosido zehatz eta kristalizagarriak prestatzea lortu zuen. (Aro-,2. irudia).
1901ean, Michael-ek karbohidrato eta aglikon hidroxiliko sorta zabal baten sintesia, W.Koenigsek eta E.Knorr-ek beren glikosidazio estereoselektibo prozesu hobetua aurkeztu zutenean (3. irudia). Erreakzioak karbono anomerikoan SN2 ordezkapena dakar eta konfigurazioaren inbertsioarekin estereoselektiboki aurrera egiten du, adibidez α-glukosidoa 4 azeobromoglukosaren tarteko β-anomerotik sortuz. merkurioaren sustatzaileak.
3. irudia. Glukosidoen sintesia estereoselektiboa Koenigs eta Knorr-en arabera
1893an, Emil Fischer-ek alkil glukosidoen sintesian ikuspegi oso ezberdin bat proposatu zuen. Prozesu hau gaur egun "Fischer glycosidation" izenez ezaguna da eta glukosak alkoholekin azido katalizatutako erreakzioa osatzen du. Dena den, historia orok A. Gautier-ek 1874an egin zuen lehen saiakera ere jaso beharko luke, azido klorhidrikoaren aurrean dextrosa etanol anhidroarekin bihurtzeko. Oinarrizko analisi engainagarri baten ondorioz, Gautier-ek "diglukosa" bat lortu zuela uste zuen. Fischer-ek geroago frogatu zuen Gautierren “diglukosa” batez ere etil glukosidoa zela (4. irudia).
4. Irudia. Glukosidoen sintesia Fischerren arabera
Fischer-ek etil glukosidoaren egitura zuzen definitu zuen, proposatutako formula furanosidiko historikotik ikus daitekeen bezala. Izan ere, Fischer-eko glikosidazio-produktuak α/β-anomeroen eta piranoside/furanoside isomeroen nahasketa konplexuak dira, gehienetan ausaz lotuta dauden glikosido-oligomeroak.
Horren arabera, espezie molekular indibidualak ez dira erraza Fischer erreakzio-nahasteetatik isolatzea, eta hori arazo larria izan da iraganean. Sintesi-metodo hau nolabait hobetu ondoren, Fischer-ek Koenigs-Knorr sintesia hartu zuen bere ikerketetarako. Prozesu hau erabiliz, E.Fischer eta B.Helferich izan ziren 1911n surfaktante propietateak erakusten zituen kate luzeko alkil glukosido baten sintesia jakinarazi zuten lehenak.
1893. urtea baino lehen, Fischer-ek ondo ikusi zituen alkil-glukosidoen funtsezko propietateak, hala nola oxidazio eta hidrolisiarekiko egonkortasun handia, batez ere medio biziki alkalinoetan. Bi ezaugarriak baliotsuak dira alkil poliglikosidoentzat surfaktanteen aplikazioetan.
Glikosidazio-erreakzioarekin lotutako ikerketak abian dira oraindik eta azkenaldian glukosidoetarako hainbat bide interesgarri garatu dira. Glukosidoak sintetizatzeko prozedura batzuk 5. irudian laburbiltzen dira.
Oro har, glikosidazio kimikoko prozesuak azido-katalizatutako glikosilo-trukean oligomero konplexuen oreka lortzeko prozesuetan bana daitezke.
5. Irudia. Glukosidoak sintetizatzeko metodoen laburpena
Behar bezala aktibatuta dauden karbohidrato-substratuetan erreakzioak (Fischer-eko erreakzio glikosidikoak eta hidrogeno fluoruroaren (HF) erreakzioak babesik gabeko karbohidrato-molekularekin) eta ordezkapen-erreakzio estereotaxikoak kontrolatutako, itzulezinak eta, batez ere, zinetika kontrolatuak. Bigarren prozedura mota batek espezie indibidualen sorrera ekar dezake erreakzio nahasketa konplexuetan baino, batez ere kontserbazio taldeen teknikekin konbinatuta. Karbohidratoek karbono ektopikoan taldeak utz ditzakete, hala nola atomo halogenoak, sulfoniloak edo trikloroazetimidatoak, edo ester triflato bihurtu aurretik baseek aktibatzen dituzte.
Hidrogeno fluoruroan edo hidrogeno fluorurrean eta piridinaren nahasteetan (piridinio poli [hidrogeno fluoruro]) glikosidazioen kasuan, glikosilo fluoruroak in situ sortzen dira eta glukosido bihurtzen dira, adibidez, alkoholekin. Hidrogeno fluoruroa erreakzio-euskarri biziki aktibatzen eta ez degradatzen zuen; orekako autokondentsazioa (oligomerizazioa) Fischer prozesuaren antzera ikusten da, nahiz eta ziurrenik erreakzio-mekanismoa ezberdina den.
Alkil-glikosido kimikoki puruak aplikazio oso berezietarako baino ez dira egokiak. Esaterako, alkil-glukosidoak arrakastaz erabili izan dira ikerketa biokimikoetan mintz-proteinen kristalizazioan, hala nola, porinaren eta bakteriorrodopsinaren hiru dimentsioko kristalizazioan oktil β-D-glukopiranosidoaren aurrean (lan honetan oinarritutako esperimentu gehiago Nobela lortu zuten). Kimikako saria Deisenhofer, Huber eta Michelentzat 1988an).
Alkil poliglikosidoen garapenean zehar, metodo estereoselektiboak erabili dira laborategian hainbat substantzia eredu sintetizatzeko eta haien propietate fisikokimikoak aztertzeko, konplexutasunagatik, bitartekoen ezegonkortasunagatik eta prozesuaren kantitate eta izaera kritikoagatik. hondakinek, Koenigs-Knorr motako sintesiak eta talde babesteko beste teknika batzuek arazo tekniko eta ekonomiko garrantzitsuak sortuko lituzke. Fischer motako prozesuak konparatiboki ez dira hain konplikatuak eta errazagoak dira eskala komertzialean burutzeko eta, horrenbestez, eskala handian alkil poliglikosidoak ekoizteko metodo hobetsia dira.


Argitalpenaren ordua: 2020-09-12