Gli oligosaccaridi sono costruiti dalle unità del monomero del carboidrato che contengono i gruppi di idrossile multipli, con i gruppi amminici e carbossilici. La protezione raggruppa il gioco un ruolo vitale nella sintesi dell'oligosaccaride mentre aiutano nella differenziazione non solo dello stesso tipo di gruppi funzionali ma anche dei gruppi funzionali differenti presenti nel carboidrato.
Credito di immagine: Yurchanka Siarhei/Shutterstock
Gli oligosaccaridi sono uno della classe più importante di biomolecole, svolgente un ruolo critico nei trattamenti biologici importanti come aderenza delle cellule, risposta immunitaria, infezione batterica e virale e differenziazione e proliferazione delle cellule.
Tuttavia, dovuto la loro abbondanza bassa in natura, è difficile da ottenere le quantità pure, strutturalmente ben definite e ragionevoli di oligosaccaridi. La sintesi chimica degli oligosaccaridi è stata strumentale nella soluzione del questo problema per la valutazione dei trattamenti biologici critici.
Caratteristiche desiderate dei gruppi proteggenti
La sintesi degli oligosaccaridi è una sfida. Ciò è dovuto la versatilità della glicosilazione (alfa o beta legami) e la presenza di tantissimi gruppi funzionali che necessitano l'uso dei gruppi proteggenti specifici ottenere il chemoselectivity e il regioselectivity desiderati.
I gruppi proteggenti sono usati temporaneamente per mascherare un gruppo funzionale che non può sopravvivere all'ambiente chimico. Tuttavia, possono partecipare direttamente o indirettamente alle reazioni della glicosilazione che alterano il risultato stereochemical. Quindi, un gruppo proteggente ideale dovrebbe avere le seguenti caratteristiche:
- Disponibile facilmente
- Non dovrebbe introdurre la formazione di nuovi centri stereogenic
- Stalla per resistere al trattamento di sintesi
- Crea un prodotto che è più lipofilico e cristallino
- I sottoprodotti prodotti non dovrebbero alterare altre parti della molecola e potere essere eliminato facilmente
Tipi di gruppi proteggenti
Gruppi partecipanti
gruppo 2-O-acyl:
La partecipazione di gruppo vicina classica comprende la partecipazione del gruppo dell'acile alla posizione C2. Nella reazione della glicosilazione, il gruppo dell'acile degli aiuti del donatore nella rimozione di un gruppo andante attivato che piombo alla formazione dello ione stabile di dioxolenium. Di conseguenza, il ricettore glicosilico può attaccare soltanto da un lato per formare il glicoside 1,2-trans.
Molti gruppi estere tipi quali acetato, chloroacetate, benzoato e pivaloate sono stati usati per rendere a 1,2-trans i legami glicosidici. Occasionalmente, la formazione di orthoesters e gli stati duri di rimozione impediscono la formazione di glicosidi 1,2-trans.
I gruppi migliori dell'estere come 4 acetoxy-2,2-dimethylbutanoyl (ADMB) sormontano questi svantaggi e permettono alla sintesi stereoselective dei b-glucopyranosides.
Gli stati di deprotection sono delicati comprendendo il hydrogenolysis con il lactonization intramolecolare. 3 (2-Hydroxyphenyl) - 3,3-dimethylpropanoate (DMBPP) e 3 (2-hydroxy-4,6-dimethylphenyl) - 3,3-dimethylpropanoate i gruppi (TMBPP), una volta collocati alla posizione C2 permettono alla sintesi dei b-glucopyranosides e dei a-mannopyranosides nel buon rendimento. Questi gruppi sono eliminati dal hydrogenolysis in assenza di acido o della base.
Fosfati dialchilici:
La glicosilazione di un tioglicoside che ha un gruppo del fosfato di 2,2 dimethyltrimethylene (DMTM) alla posizione C2 piombo alla formazione di glicoside 1,2-trans. Il gruppo di DMTM è eliminato dall'idrossido di sodio in una miscela del solvente dell'etanolo-acqua.
Gruppo ausiliario chirale:
Un gruppo ausiliario chirale è una parte etilica sostituita che contiene un gruppo nucleofilo posizionato a C2 del donatore glicosilico. Sopra formazione di ione di oxocarbenium, la partecipazione della parte nucleofila gestisce il risultato stereochemical della glicosilazione formando il sistema cis o trans- di decalin secondo la configurazione dell'aiutante chirale.
Se l'aiutante chirale ha una S-configurazione, favorisce la formazione di glicoside 1,2-cis via un composto intermedio trans--decalin. Se l'aiutante alla posizione C2 del donatore glicosilico ha una R-configurazione, dà il glicoside 1,2-trans via un composto intermedio cis-decalin.
Conformazione-costrizione dei gruppi di protezione
Conformazione-costringendo i gruppi proteggenti limiti la flessibilità dell'anello dello zucchero che aiuta certa conformazione del composto intermedio quindi che rende il composto intermedio glicosilico facilmente accessibile da un lato.
I gruppi bifunzionali ciclici quali il benzylidine, il carbonilico (carbonato, oxazolidinone) ed i gruppi ciclici del silile sono alcuni esempi di conformazione-costrizione dei gruppi proteggenti. Il gruppo di benzylidine è usato per costruire un legame b-mannosidic dalla formazione di composto intermedio del a-triflate.
Simile 4,6-O-benzylidene-directed al mannosylation, carbonati egualmente usi lo stesso meccanismo per la sintesi dei b-glucosidi. Il gruppo di oxazolidinone è molto utile nella sintesi di a-2-amino-2-deoxyglucopyranosides e di a-sialosides.
il chloroformate 4-nitrophenyl è usato per introdurre un gruppo di oxazolidinone come gruppo non partecipante a C2 e permette alla differenziazione simultanea dei 2 di idrossile 3 ed amminici gruppi da altri gruppi di idrossile. 5-N, donatore di sialyl 4-O-carbonyl-protected ha mostrato l'alta reattività e l'alta un-selettività nelle reazioni di sialylation.
La reazione della glicosilazione con un donatore che ha i Di-tert-butylsilylene ciclici del gruppo del silile (DTBS) dà i prodotti principalmente un-selettivi. il gruppo 3,5-O-Di-tert-butylsilylene è stato introdotto in un donatore di arabinosyl per costruire i arabinofuranosides b-selettivi che sono componenti importanti dei polisaccaridi dell'impianto e microbici. Un donatore con il gruppo proteggente 3,4-O-bisacetal è stato usato per la glucosilazione b-selettiva.
Sorgenti:
[Ulteriore lettura: biochimica]