Supple sugars enable smallest cyclodextrins ever — ABC Chemicals

Мост, соединяющий гидроксилы, позволяет контролировать конформацию кольца в синтетическом прорыве

Японские химики зациклили сахара глюкопиранозы на самые маленькие из когда-либо содержащих циклодекстриновые кольца, содержащие всего три и четыре единицы сахара. Ранее ученые считали, что такие структуры невозможны, потому что кольца будут подвергаться слишком большой нагрузке, объясняет Хидетоши Ямада в университете Квансея Гакуина. Но теперь его команда раскрыла «доказанное существование циклического тримера и тетрамера», рассказывает Ямада Мир химии.

Химики ранее делали трехкомпонентные сахарные кольца, но циклодекстрины представляют собой специальные структуры, которые могут улавливать небольшие молекулы, а также их сложнее синтезировать. Они сделаны только из связанных меньших кольцевых структур, известных как d-глюкопиранозидные сахара, обычно с шестью-восемью единицами в большем кольце циклодекстрина. И хотя каждый сахар имеет несколько гидроксильных групп, которые могут связываться друг с другом, они одинаково связываются со следующей группой в циклодекстриновом кольце.

Supple sugars enable smallest cyclodextrins ever - ABC Chemicals

Ямада интересовался кольцами, содержащими несколько единиц сахара, с начала 1990-х, но забыл о них надолго. Однако ему стало интересно, могут ли циклодекстрины с тремя и четырьмя сахарами снова существовать после того, как его команда синтезировала то, что они называют гибкими кольцами глюкопиранозы. Они разработали химический мост, соединяющий два dгидроксильные группы -глюкопиранозида, которые деформируют структуру пиранозы из ее врожденной, наиболее стабильной формы. Эта гибкость означает, что эти меньшие кольца принимают правильную форму, чтобы соединяться вместе в кольца циклодекстрина.

Тем не менее, химикам из университета Квансея Гакуина пришлось использовать осторожные стратегии защитных групп, чтобы обеспечить связывание единиц глюкопиранозы в правильной ориентации. Это большой контраст с тем, как более обычные циклодекстрины легко получают из крахмала с использованием ферментов. Ямада отмечает, что разработка этого подхода заняла около столетия с момента их первого открытия. Он добавляет, что циклодекстрины с тремя и четырьмя членами являются новорожденными, и просит, чтобы люди смотрели на них «теплыми глазами».

Supple sugars enable smallest cyclodextrins ever - ABC Chemicals

Нараянасвами Джаяраман, синтетическая органическая химия из Индийского института науки в Бангалоре, называет это достижение «чрезвычайно важным для исследований углеводов в целом». Он отмечает, что контроль конформационных предпочтений сахаров, как это, может помочь связать их вместе с «полным стереохимическим контролем». «Работа является образцовым, — говорит он, и« представляет собой прорыв »в синтезе циклодекстрина. «Этот подход окажет глубокое влияние на формирование гликозидной связи и в некоторых других обстоятельствах», — добавляет Джаяраман.

Сейчас Yamada хочет предоставить небольшие циклодекстрины другим исследователям, которые могут найти для них применение, надеясь, что они быстро найдут ценные применения. Но сначала его команда должна улучшить свой синтетический маршрут, чтобы иметь возможность производить количество граммов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *