Nejnovější výzkum Šanghajského institutu Materia Medica, Čínské akademie věd, překonal složitý problém syntézy sfingolipidů, ve kterém hraje klíčovou roli methyl - -cyklodextrin (M CD).
Výzkumná skupina vedená Li Tiehaiem ze Šanghajského institutu Materia Medica, Čínské akademie věd, vyvinula strategii biomimetické chemické enzymatické syntézy zprostředkované „chemií hostitele-hostující“, která úspěšně dosahuje účinné přípravy strukturálně různorodých a komplexních sfingolipidů.
Tato studie využívala samo{0}}sestavení methyl - -cyklodextrinu s amfifilním glykosfingosinem, zabudování mastného řetězce do hydrofobní dutiny cyklodextrinu, přičemž cukerný řetězec byl vystaven hydrofilnímu povrchu, čímž se usnadnil hladký průběh enzymatických katalytických reakcí.
1. Vyřešte úlohu syntézy
Sfingolipidy jsou komplexní biofilní biomolekuly široce distribuované v buňkách a tkáních, které se účastní řady důležitých fyziologických a patologických procesů, jako je rozpoznávání buněk, imunitní únik, infekce patogeny a metastázy nádorů.
Vzhledem k jejich přirozené heterogenitě a strukturní složitosti je velmi obtížné přímo izolovat a získat dobře{0}}definované a dostatečné glykolipidy z přírodních vzorků. Pravidlo chemické syntézy je však omezeno nízkou vazebnou účinností cukerných řetězců a lipidů.
Nízká rozpustnost glykolipidových substrátů ve vodě také značně brání účinnému postupu enzymatických reakcí. Tyto faktory společně vedou k velkým problémům při syntéze komplexních sfingolipidů s různými strukturami.
2. Jádro inovační strategie
Výzkumný tým vedený Li Tiehai, publikovaný v Journal of the American Chemical Society (JACS), využil jedinečnou molekulární strukturu methyl - -cyklodextrinu.
Methyl - -cyklodextrin{1}} se sám spojuje s amfifilním glykosylsfingosinem a vytváří hostitelský-komplex, který umožňuje, aby část mastného řetězce byla zabudována do její hydrofobní dutiny, zatímco část cukerného řetězce je vystavena hydrofilnímu povrchu.
Tato metoda sestavení poskytuje ideální rozhraní pro enzymaticky -katalyzované reakce a vytvořené glykolipidové produkty lze rychle purifikovat extrakcí v pevné fázi C18-.
3. Vybudujte diverzifikovanou banku cukrů a lipidů
Účinným zavedením druhého mastného řetězce prostřednictvím selektivních acylačních reakcí výzkumný tým úspěšně zkonstruoval knihovnu 20 neutrálních a kyselých sfingolipidů s různými modifikacemi fukosylace a sialacidifikace.
Tato glykolipidová knihovna zahrnuje globo-, ganglio-, neolakto- a lakto{3}} řadu glykolipidů významného biologického významu, které poskytují materiální základ pro výzkum imunoterapeutických činidel a vakcín na bázi glykolipidů.
4. Má široké uplatnění
Kromě své aplikace při syntéze glykolipidů prokázal methylbeta{0}}cyklodextrin sám o sobě také rozsáhlou hodnotu v lékařské oblasti. Může zvýšit rozpustnost a biologickou dostupnost léčiv, zvýšit účinnost léčiv nebo snížit dávkování, upravit nebo řídit rychlost uvolňování léčiv, snížit toxické a vedlejší účinky léčiv a zvýšit stabilitu léčiv.
Nedávné patenty ukazují, že M CD a jeho přípravky mohou být také použity k přípravě osteogenních inhibičních léků, poskytujících nové terapeutické strategie pro onemocnění kostní hyperplazie a regulaci hojení zlomenin.
Strategie biomimetické syntézy založená na methyl - -cyklodextrinu nejen vyrovnává nedostatek technologie výstavby glykolipidových knihoven ve vědeckém výzkumu cukru, ale také poskytuje novou metodu pro účinnou syntézu komplexních glykolipidů.
