آخرین تحقیق موسسه شانگهای ماتریا مدیکا، آکادمی علوم چین، بر مشکل پیچیده سنتز اسفنگولیپیدها غلبه کرده است، که در آن متیل - -سیکلودکسترین (M CD) نقش کلیدی دارد.
گروه تحقیقاتی به رهبری لی تیهای از مؤسسه ماتریا مدیکا شانگهای، آکادمی علوم چین، یک استراتژی سنتز آنزیمی شیمیایی بیومیمتیک با واسطه «شیمی میزبان-میهمان» ایجاد کرده است که با موفقیت به آمادهسازی کارآمد اسفنگولیپیدهای ساختاری متنوع و پیچیده دست مییابد.
این مطالعه از ترکیب متیل - -سیکلودکسترین خود با گلیکوسفینگوزین آمفیفیلیک استفاده کرد، زنجیره چربی را در حفره آبگریز سیکلودکسترین جاسازی کرد در حالی که زنجیره قند را در معرض سطح آبدوست قرار داد، بنابراین پیشرفت صاف واکنشهای کاتالیزوری آنزیمی را تسهیل کرد.
1. مسئله سنتز را حل کنید
اسفنگولیپیدها بیومولکول های زیست دوست پیچیده ای هستند که به طور گسترده در سلول ها و بافت ها توزیع شده اند و در انواع فرآیندهای مهم فیزیولوژیکی و پاتولوژیک مانند شناسایی سلول، فرار ایمنی، عفونت پاتوژن و متاستاز تومور شرکت می کنند.
به دلیل ناهمگنی ذاتی و پیچیدگی ساختاری آنها، جداسازی مستقیم و به دست آوردن گلیکولیپیدهای خوب تعریف شده و کافی از نمونه های طبیعی بسیار دشوار است. با این حال، قانون سنتز شیمیایی با راندمان جفت شدن کم زنجیرههای قند و لیپیدها محدود میشود.
حلالیت کم سوبستراهای گلیکولیپیدی در آب نیز مانع از پیشرفت کارآمد واکنش های آنزیمی می شود. این عوامل به طور مشترک منجر به چالش های بزرگ در سنتز اسفنگولیپیدهای پیچیده با ساختارهای متنوع می شوند.
2. هسته استراتژی نوآوری
تیم تحقیقاتی به رهبری لی تیهای، که در مجله انجمن شیمی آمریکا (JACS) منتشر شده است، از ساختار مولکولی منحصر به فرد متیل - -سیکلودکسترین استفاده کردند.
متیل - -خود سیکلودکسترین-با گلیکوزیل اسفنگوزین آمفیفیلیک ترکیب میشود و یک مجموعه مهمان- تشکیل میدهد و به بخش زنجیره چربی اجازه میدهد در حفره آبگریز خود جاسازی شود و در عین حال قسمت زنجیره قند را در معرض سطح آبدوست قرار دهد.
این روش مونتاژ یک رابط ایده آل برای واکنش های کاتالیز شده آنزیمی فراهم می کند و محصولات گلیکولیپیدی تشکیل شده را می توان به سرعت از طریق استخراج فاز جامد C18 خالص کرد.
3. یک بانک قند و چربی متنوع بسازید
با معرفی کارآمد زنجیره چربی دوم از طریق واکنشهای اسیلاسیون انتخابی، تیم تحقیقاتی با موفقیت کتابخانهای از 20 اسفنگولیپید خنثی و اسیدی با تغییرات فوکوسیلاسیون و سیالاسیدسازی مختلف ساخت.
این کتابخانه گلیکولیپید مجموعهای از گلیکولیپیدهای globo-، ganglio-، neolacto- و lacto{3}} با اهمیت بیولوژیکی قابلتوجهی را در بر میگیرد و پایهای مادی برای تحقیق در مورد معرفهای ایمونوتراپی و واکسنهای مبتنی بر گلیکولیپیدها فراهم میکند.
4. چشم انداز کاربرد گسترده ای دارد
علاوه بر کاربرد آن در سنتز گلیکولیپید، متیل بتا{0}}سیکلودکسترین نیز ارزش گستردهای را در زمینه پزشکی نشان داده است. می تواند حلالیت و فراهمی زیستی داروها را افزایش دهد، اثربخشی داروها را افزایش دهد یا دوز را کاهش دهد، سرعت انتشار داروها را تنظیم یا کنترل کند، اثرات سمی و جانبی داروها را کاهش دهد و پایداری داروها را افزایش دهد.
ثبت اختراعات اخیر نشان می دهد که M CD و آماده سازی آن می تواند برای تهیه داروهای مهارکننده استخوان سازی نیز استفاده شود، که استراتژی های درمانی جدیدی را برای بیماری های هیپرپلازی استخوان و تنظیم ترمیم شکستگی ارائه می دهد.
استراتژی سنتز بیومیمتیک مبتنی بر متیل - -سیکلودکسترین نه تنها کمبود فناوری ساخت کتابخانه گلیکولیپید در تحقیقات علوم قند را جبران میکند، بلکه روش جدیدی را برای سنتز کارآمد گلیکولیپیدهای پیچیده ارائه میکند.
