Naujausiais Kinijos mokslų akademijos Šanchajaus Materia Medica instituto tyrimais buvo įveikta sudėtinga sfingolipidų sintezės problema, kurioje metilo - -ciklodekstrinas (M CD) vaidina pagrindinį vaidmenį.
Mokslininkų grupė, vadovaujama Li Tiehai iš Šanchajaus Materia Medica instituto, Kinijos mokslų akademijos, sukūrė biomimetinės cheminės fermentinės sintezės strategiją, kurią pasitelkia „svečių chemija“, sėkmingai paruošdama struktūriškai įvairius ir sudėtingus sfingolipidus.
Šiame tyrime buvo naudojamas metilo - -ciklodekstrino savaiminis-susijungimas su amfifiliniu glikosfingozinu, riebalų grandinė įterpiant į hidrofobinę ciklodekstrino ertmę, o cukraus grandinė buvo veikiama hidrofilinio paviršiaus, taip palengvinant sklandų fermentinių katalizinių reakcijų eigą.
1. Išspręskite sintezės uždavinį
Sfingolipidai yra sudėtingos biofilinės biomolekulės, plačiai paplitusios ląstelėse ir audiniuose, dalyvaujančios įvairiuose svarbiuose fiziologiniuose ir patologiniuose procesuose, tokiuose kaip ląstelių atpažinimas, imuninis pabėgimas, patogeno infekcija ir naviko metastazės.
Dėl jiems būdingo nevienalytiškumo ir struktūrinio sudėtingumo labai sunku iš natūralių mėginių tiesiogiai išskirti ir gauti tiksliai apibrėžtus ir pakankamai-glikolipidų. Tačiau cheminės sintezės taisyklę riboja mažas cukraus grandinių ir lipidų sujungimo efektyvumas.
Mažas glikolipidų substratų tirpumas vandenyje taip pat labai trukdo efektyviai vykti fermentinėms reakcijoms. Šie veiksniai kartu sukelia didžiulius iššūkius sudėtingų sfingolipidų su įvairiomis struktūromis sintezėje.
2. Inovacijų strategijos pagrindas
Li Tiehai vadovaujama tyrimų grupė, paskelbta Amerikos chemijos draugijos žurnale (JACS), panaudojo unikalią metilo - -ciklodekstrino molekulinę struktūrą.
Metil - -ciklodekstrinas-susijungia su amfifiliniu glikozilsfingozinu, sudarydamas šeimininko-svečių kompleksą, leidžiantį riebalų grandinės daliai įterpti į hidrofobinę ertmę, o cukraus grandinės dalį veikiant hidrofiliniam paviršiui.
Šis surinkimo metodas yra ideali sąsaja fermentų{0}}katalizuojamoms reakcijoms, o susidarę glikolipidų produktai gali būti greitai išvalomi ekstrahuojant C18 kietosios fazės{2}}fazę.
3. Sukurkite įvairų cukraus ir lipidų banką
Veiksmingai įvedant antrąją riebalų grandinę per selektyvias acilinimo reakcijas, mokslininkų grupė sėkmingai sukūrė 20 neutralių ir rūgščių sfingolipidų biblioteką su skirtingomis fukozilinimo ir sialorūgštinimo modifikacijomis.
Ši glikolipidų biblioteka apima reikšmingos biologinės svarbos glikolipidų globo-, ganglio-, neolakto- ir lakto- serijas, suteikiančias materialų pagrindą imunoterapijos reagentų ir glikolipidų pagrindu pagamintų vakcinų tyrimams.
4. Jis turi plačias taikymo perspektyvas
Pats metilbeta{0}}ciklodekstrinas ne tik naudojamas glikolipidų sintezei, bet ir buvo labai naudingas medicinos srityje. Jis gali padidinti vaistų tirpumą ir biologinį prieinamumą, padidinti vaistų veiksmingumą arba sumažinti dozę, koreguoti arba kontroliuoti vaistų išsiskyrimo greitį, sumažinti toksinį ir šalutinį vaistų poveikį bei padidinti vaistų stabilumą.
Naujausi patentai rodo, kad M CD ir jo preparatai taip pat gali būti naudojami gaminant osteogeninius slopinančius vaistus, suteikiančius naujas gydymo strategijas kaulų hiperplazijos ligoms ir lūžių gijimo reguliavimui.
Biomimetinės sintezės strategija, pagrįsta metilo - -ciklodekstrinu, ne tik kompensuoja glikolipidų bibliotekos konstravimo technologijos trūkumą cukraus mokslo tyrimuose, bet ir suteikia naują metodą veiksmingai sudėtingų glikolipidų sintezei.
