प्रविधिको अतिरिक्त, ग्लाइकोसाइडको संश्लेषण सधैं विज्ञानको लागि चासोको विषय भएको छ, किनकि यो प्रकृतिमा धेरै सामान्य प्रतिक्रिया हो। श्मिट र टोशिमा र तात्सुताका भर्खरका कागजातहरू, साथै यसमा उद्धृत गरिएका धेरै सन्दर्भहरूले सिंथेटिक क्षमताहरूको विस्तृत श्रृंखलामा टिप्पणी गरेका छन्।
ग्लाइकोसाइडको संश्लेषणमा, एक बहु-चिनी घटकहरू न्यूक्लियोफाइलहरू, जस्तै अल्कोहल, कार्बोहाइड्रेट, वा प्रोटिनहरूसँग मिलाइन्छ, यदि कार्बोहाइड्रेटको हाइड्रोक्सिल समूहहरू मध्ये एकसँग चयनात्मक प्रतिक्रिया आवश्यक छ भने, अन्य सबै प्रकार्यहरू सुरक्षित हुनुपर्छ। पहिलो चरण। सिद्धान्तमा, इन्जाइम्याटिक वा माइक्रोबियल प्रक्रियाहरू, तिनीहरूको चयनशीलताको कारणले, जटिल रासायनिक सुरक्षा र क्षेत्रहरूमा ग्लाइकोसाइडहरूबाट छनौट गर्नका लागि डिप्रोटेक्शन चरणहरू प्रतिस्थापन गर्न सक्छ। यद्यपि, अल्काइल ग्लाइकोसाइडको लामो इतिहासको कारण, ग्लाइकोसाइडको संश्लेषणमा इन्जाइमहरूको प्रयोग व्यापक रूपमा अध्ययन र लागू गरिएको छैन।
उपयुक्त इन्जाइम प्रणालीको क्षमता र उच्च उत्पादन लागतको कारण, एल्काइल पोलिग्लाइकोसाइडको इन्जाइम्याटिक संश्लेषण औद्योगिक स्तरमा स्तरवृद्धि गर्न तयार छैन, र रासायनिक विधिहरू प्राथमिकता दिइन्छ।
1870 मा, MAcolley ले एसिटाइल क्लोराइड संग डेक्सट्रोज (ग्लुकोज) को प्रतिक्रिया द्वारा "acetochlorhydrose" (1, चित्र 2) को संश्लेषण रिपोर्ट गर्यो, जसले अन्ततः ग्लाइकोसाइड संश्लेषण मार्ग को इतिहास को नेतृत्व गर्यो।
Tetra-0-acetyl-glucopyranosyl halides(acetohaloglucoses) पछि शुद्ध अल्काइल ग्लुकोसाइडको स्टेरियोसेलेक्टिव संश्लेषणको लागि उपयोगी मध्यवर्ती पाइयो। 1879 मा, आर्थर माइकल कोलेको मध्यवर्ती र फिनोलेटहरूबाट निश्चित, क्रिस्टलाइज गर्न योग्य एरिल ग्लाइकोसाइडहरू तयार गर्न सफल भए। (Aro-, चित्र 2)।
1901 मा, माइकलले कार्बोहाइड्रेट र हाइड्रोक्सिलिक एग्लाइकन को एक विस्तृत श्रृंखला को संश्लेषण, जब W.Koenigs र E.Knorr ले आफ्नो सुधारिएको स्टेरियोसेलेक्टिव ग्लाइकोसिडेशन प्रक्रिया (चित्र 3) को परिचय दिए। प्रतिक्रियाले एनोमेरिक कार्बनमा SN2 प्रतिस्थापन समावेश गर्दछ र कन्फिगरेसनको उल्टोसँग स्टेरियोसेलेक्टिव रूपमा अगाडि बढ्छ, उदाहरणका लागि α-glucoside 4 को β-anomer बाट aceobromoglucose intermediate 3 को उत्पादन गर्दछ। Koenigs-Knorr संश्लेषण चाँदीको उपस्थिति वा उपस्थितिमा हुन्छ। पारा प्रवर्द्धकहरू।
1893 मा, एमिल फिशरले अल्काइल ग्लुकोसाइडको संश्लेषणको लागि मौलिक रूपमा भिन्न दृष्टिकोण प्रस्तावित गरे। यो प्रक्रिया अब "फिशर ग्लाइकोसिडेशन" को रूपमा चिनिन्छ र अल्कोहलको साथ ग्लाइकोजको एसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया समावेश गर्दछ। तैपनि कुनै पनि ऐतिहासिक विवरणमा हाइड्रोक्लोरिक एसिडको उपस्थितिमा डेक्सट्रोजलाई एनहाइड्रोस इथानोलमा रूपान्तरण गर्ने 1874 मा ए.गौटियरको पहिलो रिपोर्ट गरिएको प्रयास पनि समावेश हुनुपर्छ। भ्रामक मौलिक विश्लेषणको कारण, गौटियरले विश्वास गरे कि उनले "डिग्लुकोज" प्राप्त गरेका थिए। फिशरले पछि देखाए कि गौटियरको "डिग्लुकोज" वास्तवमा मुख्यतया इथाइल ग्लुकोसाइड थियो (चित्र 4)।
फिशरले इथाइल ग्लुकोसाइडको संरचनालाई सही रूपमा परिभाषित गरे, जुन ऐतिहासिक फ्युरानोसिडिक सूत्रबाट देख्न सकिन्छ। वास्तवमा, फिशर ग्लाइकोसिडेशन उत्पादनहरू जटिल छन्, प्रायः α/β-anomers र pyranoside/furanoside isomers को सन्तुलन मिश्रणहरू जसमा अनियमित रूपमा जोडिएका ग्लाइकोसाइड ओलिगोमरहरू पनि समावेश हुन्छन्।
तदनुसार, व्यक्तिगत आणविक प्रजातिहरू फिशर प्रतिक्रिया मिश्रणबाट अलग गर्न सजिलो छैन, जुन विगतमा गम्भीर समस्या भएको छ। यस संश्लेषण विधिको केही सुधार पछि, फिशरले पछि आफ्नो अनुसन्धानको लागि कोनिग्स-नोर संश्लेषण अपनाए। यो प्रक्रिया प्रयोग गरेर, E.Fischer र B.Helferich ले 1911 मा सर्फेक्टेन्ट गुणहरू प्रदर्शन गर्ने लामो-चेन अल्काइल ग्लुकोसाइडको संश्लेषण रिपोर्ट गर्ने पहिलो व्यक्ति थिए।
1893 को प्रारम्भमा, फिशरले अल्काइल ग्लाइकोसाइडहरूको आवश्यक गुणहरू सही रूपमा देखेका थिए, जस्तै तिनीहरूको अक्सिडेशन र हाइड्रोलिसिसको लागि उच्च स्थिरता, विशेष गरी कडा क्षारीय मिडियामा। दुबै विशेषताहरू सर्फैक्टेन्ट अनुप्रयोगहरूमा अल्काइल पोलिग्लिकोसाइडहरूको लागि मूल्यवान छन्।
ग्लाइकोसिडेशन प्रतिक्रियासँग सम्बन्धित अनुसन्धान अझै जारी छ र हालैको विगतमा ग्लाइकोसाइडहरूका लागि धेरै रोचक मार्गहरू विकसित भएका छन्। ग्लाइकोसाइड को संश्लेषण को लागी केहि प्रक्रियाहरु को चित्र 5 मा संक्षेप गरिएको छ।
सामान्यतया, रासायनिक ग्लाइकोसिडेशन प्रक्रियाहरूलाई एसिड-उत्प्रेरित ग्लाइकोसिल एक्सचेन्जमा जटिल ओलिगोमर सन्तुलन निम्त्याउने प्रक्रियाहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
उचित रूपमा सक्रिय कार्बोहाइड्रेट सब्सट्रेटहरूमा प्रतिक्रियाहरू (फिशर ग्लाइकोसिडिक प्रतिक्रियाहरू र असुरक्षित कार्बोहाइड्रेट अणुहरूसँग हाइड्रोजन फ्लोराइड (HF) प्रतिक्रियाहरू) र गतिविज्ञान नियन्त्रित, अपरिवर्तनीय, र मुख्य रूपमा स्टेरियोटेक्सिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाहरू। दोस्रो प्रकारको प्रक्रियाले प्रतिक्रियाहरूको जटिल मिश्रणको सट्टा व्यक्तिगत प्रजातिहरूको गठन निम्त्याउन सक्छ, विशेष गरी जब संरक्षण समूह प्रविधिहरूसँग जोडिन्छ। कार्बोहाइड्रेटहरूले एक्टोपिक कार्बनमा समूहहरू छोड्न सक्छन्, जस्तै हलोजन परमाणुहरू, सल्फोनाइलहरू, वा ट्राइक्लोरोएसिटिमिडेट समूहहरू, वा ट्राइफ्लेट एस्टरहरूमा रूपान्तरण हुनु अघि आधारहरूद्वारा सक्रिय हुन सक्छन्।
हाइड्रोजन फ्लोराइड वा हाइड्रोजन फ्लोराइड र पाइरिडाइन (पाइरिडिनियम पाली [हाइड्रोजन फ्लोराइड]) को मिश्रणमा ग्लाइकोसाइडेशनको विशेष अवस्थामा, ग्लाइकोसिल फ्लोराइडहरू स्थितिमा बन्छन् र सहज रूपमा ग्लाइकोसाइडमा परिणत हुन्छन्, उदाहरणका लागि अल्कोहलहरूसँग। हाइड्रोजन फ्लोराइडलाई बलियो रूपमा सक्रिय गर्ने, ननडिग्रेडिङ प्रतिक्रिया माध्यमको रूपमा देखाइएको थियो; सन्तुलन स्वत: संक्षेपण (oligomerization) फिशर प्रक्रिया जस्तै अवलोकन गरिन्छ, यद्यपि प्रतिक्रिया संयन्त्र सम्भवतः फरक छ।
रासायनिक रूपमा शुद्ध अल्काइल ग्लाइकोसाइडहरू धेरै विशेष अनुप्रयोगहरूको लागि मात्र उपयुक्त छन्। उदाहरणका लागि, अल्काइल ग्लाइकोसाइडहरू झिल्ली प्रोटीनहरूको क्रिस्टलाइजेशनको लागि बायोकेमिकल अनुसन्धानमा सफलतापूर्वक प्रयोग गरिएको छ, जस्तै पोरिन र ब्याक्टेरियोहोडोप्सिनको त्रि-आयामी क्रिस्टलाइजेसन ओक्टाइल β-D-ग्लुकोपायरानोसाइडको उपस्थितिमा (यस काममा आधारित थप प्रयोगहरूले नोबेलको नेतृत्व गर्दछ। 1988 मा Deisenhofer, Huber र Michel को लागि रसायन विज्ञान मा पुरस्कार)।
अल्काइल पोलिग्लाइकोसाइडको विकासको क्रममा, स्टेरियोसेलेक्टिव विधिहरू प्रयोगशाला स्केलमा विभिन्न मोडेल पदार्थहरूको संश्लेषण गर्न र तिनीहरूको भौतिक-रासायनिक गुणहरू अध्ययन गर्न प्रयोग गरिएको छ, तिनीहरूको जटिलता, मध्यवर्तीहरूको अस्थिरता र प्रक्रियाको मात्रा र महत्वपूर्ण प्रकृतिको कारण। फोहोर, Koenigs-Knorr प्रकारको संश्लेषण र अन्य सुरक्षात्मक समूह प्रविधिहरूले महत्त्वपूर्ण प्राविधिक र आर्थिक समस्याहरू सिर्जना गर्नेछ। फिशर-प्रकारका प्रक्रियाहरू तुलनात्मक रूपमा कम जटिल र व्यापारिक स्तरमा गर्न सजिलो हुन्छन् र तदनुसार, ठूलो मात्रामा अल्काइल पोलिग्लाइकोसाइड उत्पादनको लागि रुचाइएको विधि हो।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-12-2020