Česká společnost chemická - Odborná skupina organické, farmaceutické a bioorganické chemie Československá mikrobiologická společnost CUKRBLIK 99

Česká společnost chemická - Odborná skupina organické, farmaceutické a bioorganické chemie Československá mikrobiologická společnost

CUKRBLIK 99 Současná glykobiologie, chemie a biochemie sacharidů v českých zemích

Souhrny přednášek a posterů

10. březen 1999 Mikrobiologický ústav AV ČR, Praha

Program přednášek: 8.00 - 9.00 Registrace, vyvěšení posterů 9.00 - 9.15 Zahájení konference Předsedající: Karel Bezouška (PřF UK Praha) 9.15 - 9.45 Jitka Moravcová: Selektivní nukleofilní substituce pentofuranos za podmínek Mitsunobuovy reakce 9.45 - 10.15 Ladislav Petruš: Stereokontrolovaný molekulový prešmyk redukujúcich sacharidov 10.15 - 10.30 Jindřich Jindřich: 2I-O-Allyl-β-cyklodextrin – prekursor pro synthesu 2I-Osubstituovaných cyklodextrinů 10.30 - 11.00 Přestávka, posterová sekce Předsedající: 11.00 - 11.15 11.15 - 11.45 11.45 - 12.00 12.00 - 12.30

Jitka Moravcová (VŠCHT Praha) Laudatum České společnosti chemické Blanka Králová: α-Glukosidasa – významný enzym cukerného metabolismu Šárka Malá: Transglykosylační schopnosti α-glukosidasy Zdeněk Wimmer: Chemoenzymová synthesa O-glykosidů

12.30 - 13.45 Oběd, posterová sekce Předsedající: Ladislav Petruš (CHÚ SAV Bratislava) 13.45 - 14.00 Vladimír Křen: Sacharidy ve světě a na webových stránkách 14.00 - 14.30 Karel Bezouška: Konstrukce chitooligosacharidových ligandů pro receptory NK buněk: příprava vysokoafinitních glykomimetik 14.30 - 14.45 Jana Dvořáková: Nové reakce glykosidas – příprava a optimalisace sacharidických ligandů pro NKR-P1 protein (aktivační receptor NK buněk) 14.45 - 15.00 Zdenka Řiháková: Antimikrobiální vlastnosti acylsacharidů 15.00 - 15.15 Lenka Weignerová: Multienzymová synthesa globotriosy 15.15 - 15.30 D.-P. Pham-Huu: Alternatívne premeny nitromethylovej skupiny na karbonyl v chémii sacharidov 15.30 - 15.45 Ivan Raich: Metody počítačového studia prostorového uspořádání sacharidů 15.45 - 16.15 Přestávka, posterová sekce Předsedající: Tomáš Trnka (PřF UK Praha) 16.15 - 16.45 Miroslav Ledvina: Synthesa analogů fragmentů peptidoglykanu s immunostimulační aktivitou 16.45 - 17.00 Michaela Hammerníková: Stereochemie aminodeoxyhexonolaktamů 17.00 - 17.15 Oldřich Paleta: Fluoralkylované sacharidy – složky umělé krve 17.15 - 17.30 Ladislav Kniežo: Využitie hetero-Diels-Alderovej reakcie 1-oxabutadiénov pre synthesu „pseudodisacharidov“ 17.30 - 17.45 Jindřich Karban: Aziridinové deriváty 1,6-anhydro-β-D-hexopyranos 17.45 - 18.00 Andrej Sinica: Vibrační spektroskopie pektinových látek 18.00 - 18.10 Ukončení konference

Posterová sekce: 1.

2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9. 10.

11.

12.

13. 14. 15. 16. 17. 18.

Bartoš P., Trnka T., Černý M.: Preparation of 1,6-anhydro-3,4-dideoxy-2-O-p-toluensulfonyl-β-D-erythro-hex-3-enopyranose and its regio- and stereo-selective SN2´nucleophilic substitution by thiosugars Budka J., Pinkhassik E., Lhoták P., Stibor I.: Syntéza calixarenů s monosacharidovými jednotkami Huňková Z., Weignerová L., Kubátová A., Křen V.: Occurrence and inducibility of glycosidases – an important chemotaxonomic marker in Aspergillus Ježek J., Velek J., Vepřek P., Vondrášek J., Velková V., Trnka T., Pecka J., Písačka M.: Structure-activity correlations of multiple antigenic glycopeptides carrying Tn antigens Karasová P., Malá Š., Králová B.: Vliv sacharidových a peptidových látek na aktivitu α-glykosidasy Kniežo L., Luxová A.: Studium možnosti přípravy (2R,3S,5R)-5-(2,4-difluor-5-methylfenyl)-2-hydroxymethylpyrrolidin-3-olu jako potenciálního virostatika Krist P., Sedmera P., Kuzma M., Halada P., Křen V.: Preparation of GlcNAc oligomers for characterization of binding site of rat natural killer cell receptor, NKR-P1A Kroutil J., Trnka T., Černý M.: Příprava cukerných aziridinů pomocí Mitsunobuovy reakce s využitím polymerního trifenylfosfinu Křen V., Kubisch J., Sedmera P.: Chemoenzymatic preparation of silybin oligoglycosides Moravcová J., Kapustová A., Biely P.: Enzymová hydrolysa methyl-5-deoxypentofuranosidů acetylxylanesterasou isolovanou z houby Schizophyllum commune Novák P., Halada P., Hladíková I., Bezouška K.: Use of enzymatic release, reductive labelling, liquid chromatography and MALDI mass spectrometry for studies of cell glycoproteins Pavlíček J., Krausová K., Vrbacký M., Horváth O., Sopko B., Bezouška K.: Preparation and structural studies of activating receptors of natural killer cells, NKR-P1 and CD69 Polák R., Kefurt K., Moravcová J., Paleta O.: Amphiphilic compounds: reactivity of hydroxy groups in (perfluoroalkyl)epoxide-ring opening by polyols Pospíšilová H., Hamerníková M., Kefurt K.: Syntetické studium v přípravě 6-amino-3,6-dideoxy-L-lyxo-hexonolaktamu Raich I., Ludíková J.: Konfromační analýza methyltetrofuranosidů pomocí molekulové mechaniky Rajnochová E., Dvořáková J., Sedmera P., Bezouška K., Křen V.: Enzymatic synthesis of immunoactive aminosugars Sinica A., Sinica A., Král V., Volka K.: Metalotexafyriny jako nové látky pro fotodynamickou terapii: interakce s polysacharidy Vacek M., Zarevúcka M., Wimmer Z., Legoy M.-D.: β-Glycosidases under non-natural conditions: a difference for application in organic synthesis

Za laskavou podporu děkujeme následujícím firmám a institucím:

Benella Sci-Tech Sigma-Aldrich

MBÚ AV ČR VŠCHT Praha

Organizátoři:

Jitka Moravcová VŠCHT Praha, Ústav chemie přírodních látek, Technická 5, 166 10 Praha 6, tel.: 02/24354283; fax: 02/3119990; e-mail: [email protected] http://www.vscht.cz/

Vladimír Křen MBÚ AV ČR, Laboratoř biotransformací Vídeňská 1083, 142 20 Praha 4, tel.: 02/4752510; fax: 02/4752509; e-mail:[email protected] http://www.biomed.cas.cz/mbu/biotrans

Syntéza calixarenů s monosacharidovými jednotkami Jan Budkaa, Evgueni Pinkhassikb, Pavel Lhotáka a Ivan Stibora a - Ústav organické chemie VŠCHT Praha, Technická 5, 166 28 Praha 6 b - Dept. of Organic Chemistry and Biochemistry, Univ. Colorado at Boulder, Colorado, USA Kontakt: [email protected], tel. 2435 4280 Calixareny jsou makrocyklické oligokondenzáty p-substituovaných fenolů a formaldehydu. Lze je snadno získat se 4, 6 a 8 monomerními jednotkami1,2 . Chemie calixarenů je dobře rozvinutá a umožňuje navrhnout a syntetizovat molekulární póry s různou velikostí, rozložením elektronových hustot a konečně i s různou přístupností k póru z jedné nebo z obou stran. Jednou z možností realizace tohoto cíle je syntéza a studium látek s odlišnou lipofilitou obou „konců“ kavity. Takovýto přístup navíc dává naději na získání takových sloučenin, které monomolekulární vrstvu pórů mohou vytvořit spontánně formou self-assembly. V tomto příspěvku popisujeme syntézu takových sloučenin na bázi calix[4]arenu a některých derivátů monosacharidů:

O H O

N O

O

O

O O H H

O O

O N

H

O O

O

O

O

O

HO

O

O

O

O O H H

N H

N H

OH

HO

OH

HO

OH OH

HO

O OH

HO

Literatura: 1. Calixarenes, Monografs in Supramolecular Chemistry; Gutsche, C. D., Stoddart, F.J., Ed.; RSC, Cambridge 1989 2. Calixarenes: A Versatile Class of Macrocyclic Compounds; Vincens, J., Boehmer, V., Eds.; Kluwer Academic: Dodrecht, 1991 Autoři děkují: Doc. Ing. Karlu Kefurtovi, CSc. za cenné informace Grantové agentuře České republiky za podporu z grantu č. 203 97 0350

Stereochemie aminodeoxyhexonolaktamů MICHAELA HAMERNÍKOVÁA, SVETLANA PACHOMOVAB, JAROSLAV HAVLÍČEKC, HANA VOTAVOVÁD, KAREL KEFURT A* a

Ústav chemie přírodních látek, e-mail: [email protected] , [email protected], b Ústav chemie pevných látek, c Ústav analytické chemie, e-mail: [email protected], Vysoká škola chemicko-technologická, Technická 5, 166 28 Praha 6 d Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Flemingovo náměstí, 166 10 Praha 6, e-mail: [email protected],

Laktamy odvozené od aminodeoxyhexonových kyselin jsou v poslední době intenzivně studovány pro jejich možné využití jako inhibitorů glykosidas, viz např. [1-3]. Důležitá úloha v těchto procesech je připisována sterické stavbě laktamového kruhu. Sedmičlenný laktamový kruh může v důsledku planarity amidového segmentu C2-C1(=O)-NC5 zaujímat židličkové konformace

1,N

C4 nebo 4C1,N. Stereochemie 6-amino-2,6-dideoxy-, 6-

amino-3,6-dideoxy- a 6-amino-2,3,6-trideoxyhexonolaktamů byla zkoumána pomocí NMR, CD a X-ray. Výzkum potvrdil již dříve pozorovaný [4], [5] rozhodující vliv ekvatoriální hydroxylové (resp. acetoxylové) skupiny v sousedství karbonylu na převažující konformaci laktamového kruhu. Literatura: [1] G.W.J. Fleet, S. Petursson, A.L. Campbell, R.A. Mueller, J.R. Behling, K.A. Babiak, J.S. Ng , M.G. Scaros, J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1, (1989) 665 [2] H.S. Overcleft, J. van Wiltenburg , U.K. Pandit, Tetrahedron, 50 (1994) 4215 [3] R. Hoos, A. Vassela, K. Rupitz , S. G. Withers, Carbohydr. Res., 298 (1997) 291 [4] K. Kefurt, Z. Kefurtová, P. Trška, K. Bláha, I. Frič , J.Jarý, Collect. Czech. Chem. Commun., 54 (1989) 2156 [5] K Kefurt, J. Havlíček, M. Hamerníková, Z., H. Votavová, Collect. Czech. Chem. Commun, 62 (1997) 1919

SYNTETICKÉ STUDIUM V PŘÍPRAVĚ 6-AMINO-3,6-DIDEOXY-L-LYXO-HEXONOLAKTAMU

Helena Pospíšilová, Michaela Hamerníková, Karel Kefurt Ústav chemie přírodních látek, Vysoká škola chemickotechnologická,Technická 5, 166 28 Praha Laktamy kyselin odvozených od některých aminohexos jsou v poslední době intenzivně studovány z hlediska jejich bioaktivity ve funkci inhibitorů glykosidas , viz např. [1-3]. Cílem práce bylo ověřit několik kroků v závěru syntézy titulního laktamu. Pozornost byla zaměřena na oxidaci 6azido-3,6-dideoxy-α/β-L-lyxo-hexofuranosy bromem ve vodě, která by měla vést ke vzniku odpovídajícího azidolaktonu přímého prekursoru laktamu. V tomto případě, na rozdíl od reakcí hexos jiných konfigurací, dochází k rychlé hydrolýze vzniklého laktonu za vzniku příslušné azidokyseliny. Tento poznatek vedl k nutnosti připravit laktam nepřímou cestou, z aminokyseliny vzniklé redukcí směsi azidolaktonu a azidokyseliny. Literatura: [1] G.W.J. Fleet, S. Petursson, A.L. Campbell, R.A. Mueller, J.R. Behling, K.A. Babiak, J.S. Ng , M.G. Scaros, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 665 (1989). [2] H.S. Overcleft, J. van Wiltenburg , U.K. Pandit, Tetrahedron 50, 4215 (1994). [3] R. Hoos, A. Vassela, K. Rupitz , S. G. Withers, Carbohydr. Res.298, 291 (1997).

Vliv sacharidových a peptidových látek na aktivitu α-glukosidasy

Petra Karasová, Šárka Malá, Blanka Králová Ústav biochemie a mikrobiologie VŠCHT, Technická 5, Praha 6, PSČ 16628 tel.: 02/24353077, 02/24353028 fax: 02/24355167 e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

Analogy cukrů a krátké peptidové řetězce jsou potenciálními inhibitory α-glukosidasy (E.C 3.2.1.20). Jejich využití může být dvojího typu. Jednak se uvažuje o podávání těchto látek pacientům trpících onemocněním diabetes mellitus jako přípravků na snížení hyperglykemie. Druhou možností je využití těchto látek k inhibici ∝-glukosidasy endoplasmatického retikula, což vede ke snížení schopnosti virů, včetně HIV, infikovat hostitelskou buňku. Inhibiční účinek 5-amino-5-deoxy-D-xylonolaktamu (ADX), 6-amino-6-deoxy-Dglukonolaktamu (ADG) a krátkých peptidových řetězců byl testován na α-glukosidase ze tří mikrobiálních zdrojů - Bacillus stearothermophilus, Schizosaccharomyces pombe a pivovarských kvasinek. Látky ADX a ADG byly také testovány na ∝-glukosidase z vepřových střev. Krátké peptidové řetězce vykazují výrazný inhibiční účinek na αglukosidase z pivovarských kvasinek , zatímco nemají větší vliv na enzym z dalších tří zdrojů. Analogy cukrů (laktamy) mají celkově nižší inhibiční účinek než krátké peptidové řetězce. Z výsledků je patrné, že vliv těchto látek na α-glukosidasu se značně liší podle původu enzymu. S ohledem na budoucí případné využití v medicíně je dalším cílem testování vlivu inhibitorů na aktivitu ∝-glukosidasy z vepřových střev.

AZIRIDINOVÉ DERIVÁTY 1,6-ANHYDRO-β-D-HEXOPYRANOS

Jindřich Karban Ústav chemických procesů, Rozvojová 135, 165 02 Praha 6. [email protected] Byla připravena úplná serie 4-O-benzyl-2,3-dideoxy-2,3-epimino- a 2-O-benzyl-3,4-dideoxy3,4-epimino-1,6-anhydro-β-D-hexopyranos. Většina epiminoderivátů byla získána reakcí vicinálních azidotosylátů s tetrahydridohlinitanem lithným v tetrahydrofuranu. Klíčovým krokem při přípravě vicinálních azidotosylátů bylo trans-diaxiální štěpení oxiranového cyklu vhodných dianhydroderivátů azidovým aniontem. Epiminoderiváty β-D-gulo a β-D-altro konfigurace byly připraveny reakcí vhodných trans-azidoepoxidů s tetrahydridohlinitanem lithným a následnou benzylací hydroxylové skupiny. Jmenované reakce lze shrnout do obecného schematu: OTs OBn

OBn LiAlH4, THF -15 °C → +20 °C NH

N3

O

OTs OBn

OH OBn

OBn

TsCl py

NaN3, NH4Cl MeOEtOH, 110 °C

N3

N3

O

OH LiAlH4, THF -15→+20 °C

N3

NH

Metodami rentgenostrukturní analýzy byla zkoumána geometrie molekul připravených epiminů a byla porovnána s údaji získanými výpočtem z vicinálních interakčních konstant v 1H NMR spektrech.

VYUŽITIE HETERO-DIELS-ALDEROVEJ REAKCIE 1-OXABUTADIÉNOV PRE SYNTÉZU „PSEUDODISACHARIDOV“.

Ladislav Kniežo Ústav chemie přírodních látek, Vysoká škola chemicko-technologická, Technická 5, 166 28 Praha 6, e-mail: [email protected] Hetero-Diels-Alderova reakcia 1-oxabutadiénov, umožňuje stereoselektívnu prípravu substituovaných dihydropyránov, pričom v jednom reakčnom kroku vzniká niekoľko stereogénnych centier1. Podľa našich výsledkov, ktoré majú pôvod v spolupráci s prof. A. Dondonim a boli už zčasti publikované2,3, možno pre syntézu derivátov hexopyranózy s výhodou využiť ako východiskové látky stabilné, kryštalické fosforečné ylidy 1a a 1b, ktoré Wittigovou reakciou s rôznymi aldehydmi poskytujú substituované 1-oxabutadiény 2. Cykloadičná reakcia heterodiénov 2 s etyl vinyl éterom sa vyznačuje vysokou endo selektivitou a výsledkom je vznik prakticky iba dvoch cis cykloaduktov 3 a 4, ktoré v prípade, že R je chirálne, predstavujú chromatograficky separovateľné diastereoizoméry.V ďalších dvoch reakčných krokoch možno z látky 3 stereoselektívne pripraviť derivát hexopyranózy 5 s konfiguráciou L a z látky 4 analogický derivát 6 s konfiguráciou D. OEt X

O

+ PPh3

H

O

O

X

X

X

O

OEt

+

R R N

1a X=

OEt

O

2

R

R

3

4

S

b X = EtOOC

HO

HO

O OH

3

4

OEt

R 5

R

O OEt

OH 6

Ak sme ako východiskové aldehydy použili monosacharidy vhodne substituované aldehydickou skupinou, pripravili sme týmto spôsobom v štyroch reakčných stupňoch „pseudodisacharidy“, v ktorých je novovybudovaná pyranóza pripojená k pôvodnému monosacharidu cez -CH(OH)-, -CH2-, alebo -CH2-CH2- mostíky. Získané výsledky naznačujú, že uvedená metóda je univerzálnejšia a umožňuje vybudovať pyranózový kruh buď v rôznych polohách východiskového monosacharidu, alebo aj v iných molekulách, t.j. všade tam, kde je možné zaviesť aldehydickú skupinu. 1. Boger D.L. in Comprehensive Organic Chemistry, sv 5, str.451. Pergamon Press, New York 1991 2. Dondoni A., Kniežo L., Martinková M.: J.Chem.Soc.,Chem. Commun. 1994, 1963 3. Dondoni A., Kniežo L., Martinková M., Imrich J.: Chem. Eur. J. 3, 424 (1997)

α-Glukosidasa významný enzym cukerného metabolismu Blanka Králová, Šárka Malá, Kateřina Bílková Ústav biochemie a mikrobiologie VŠCHT, Technická 5, Praha 6, PSČ 166 28 tel.24353077, 24353028, fax 3119990 e-mail: [email protected], sarka.mala@vscht,cz

α-Glukosidasa (EC 3.2.1.20 α-D-glukosid-glukohydrolasa), enzym z třídy hydrolas, se uplatňuje při odbourání oligo- a polysacharidů obsahujících glukosu, neboť katalyzuje hydrolytické odštěpování α-D-glukosy z neredukujícího konce oligosacharidů. α-Glukosidasy různého původu se výrazně liší svými vlastnostmi a jsou klasifikovány jednak podle substrátové specifity, jednak podle primární struktury. α-Glukosidasy jsou schopny katalyzovat i reakce opačné, t.j. tvorbu glykosidových vazeb, a mohou tedy být využity pro syntézu oligosacharidů nebo heteroglykosidů. Syntéza se uskutečňuje buď obrácením hydrolytické reakce (tzv. reverzní hydrolýzou), nebo kineticky kontrolovaným přenosem glukosového zbytku vzniklého při hydrolýze na příslušný akceptor (transglykosylace). Tato schopnost glukosidas se zřejmě neuplatňuje in vivo, avšak její aplikační možnosti in vitro jsou velice slibné. Vhodným výběrem metody a enzymu je totiž možno α-glukosidasy využít pro glukosylace cukerných a necukerných akceptorů za vzniku oligosacharidů nebo dalších glukosylovaných sloučenin (heteroglykosidů), které mají široké použití především v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Praktické využití α-glukosidas se nabízí v medicíně, a to v oblasti diagnostické i v therapii. Z therapeutického hlediska je významné studium inhibitorů α-glukosidas, které by perspektivně mohly být využity ke zmírnění hyperglykemie a jejich následků u pacientů trpících diabetem. Z diagnostického hlediska je významný především vztah mezi aktivitou kyselé α-glukosidasy a klinickými projevy choroby známé v humánní medicíně jako glykogenosa II.

Preparation of GlcNAc oligomers for characterization of binding site of rat natural killer cell receptor, NKR-P1A. Pavel Krist, Petr Sedmera, Marek Kuzma, Petr Halada, Vladimír Křen Institute of Microbiology, Laboratory of biotransformation, Academy of Sciences of the Czech Republic, Vídeňská 1083, CZ-142 20 Prague, Czech Republic Carbohydrates-protein interactions play an important role in biological systems, including adhesion, cell growth recognition and cellular recognition. The importance of carbohydrates in these processes leads to utilizing them in the construction of novel chemical compounds, which have the same features as the natural carbohydrates on the cell surface structures. An important characteristic of carbohydrate-protein interactions is their multivalency. There is no doubt that well defined multivalent glycomimetics possess substantially increased binding potencies compared to monovalent analogouse molecules. We have structured our work into four related steps: •

• • •

spacer length optimization – the receptor of the rat natural killer cell has two active sites so the spacer length has considerable influence on binding to the NKR-P1A binding protein. Meanwhile we have prepared dimers containing two molecules of β-GlcNAc linked by thiourea with different spacers - 2C, 4C, 6C. For these syntheses we have used coupling reactions of NCS-functionalised sugars with various length diaminoalkanes synthesis of activated sugars – binding of optimized sugar ligand on liposomes or proteins construction of glycolipids – incorporation sugar oligomers into liposomes dendrimer synthesis – construction of multiantennary carbohydrates containing biopolymers amplifying the effect of sugar – protein interaction

Acknowledgements: This work is supported by the Grant Agency of the Czech Republic (303/99/1382) and the Volkswagen Foundation.

Transglykosylační schopnosti α-glukosidasy Šárka Malá, Michaela Marková, Petra Karasová, Blanka Králová Ústav biochemie a mikrobiologie VŠCHT, Technická 5, Praha 6, PSČ 16628 tel.: 02/24353077, 02/24353028 fax: 02/24355167 e-mail: [email protected], [email protected]

α-Glukosidasy jsou enzymy, které katalyzují hydrolytické odštěpování α-D-glukosy z neredukujícího konce kratších oligosacharidů. Štěpí zejména α-1,4- a/nebo α1,6-glukosidické vazby. V závislosti na zdroji enzymu (mikroorganismy, rostlinné a živočišné buňky) existuje poměrně velká rozmanitost v jejich substrátové specifitě. Za fyziologických podmínek glykosidasy katalyzují hydrolýzu glykosidických vazeb. Za určitých reakčních podmínek jsou však tyto enzymy schopny katalyzovat rovněž vznik zmíněných vazeb. Jednou z možností je využití jejich transglykosylační aktivity tj. schopnosti přenášet sacharidový zbytek v průběhu hydrolýzy na jiný akceptor než vodu (sacharid, alkohol). Hlavním problémem zůstává obtížná kontrola regioselektivity transglykosylačních reakcí. Transglykosylační aktivita byla testována na α-glukosidase ze dvou mikrobiálních zdrojů – Bacillus stearothermophilus a pivovarských kvasinek. Oba enzymy se výrazně liší svojí substrátovou specifitou a jsou vhodným prostředkem i pro sledování vztahu mezi substrátovou specifitou ve směru hydrolytickém a regioselektivitou ve směru syntetickém. Za tímto účelem byla analyzována struktura transglykosylačních produktů (trisacharidů a tetrasacharidů) obou enzymů na GC-MS. Bakteriální enzym, na rozdíl od kvasničného, byl vysoce regioselektivní a syntetizoval pouze α-1,4-vazbu. Dále byla porovnána schopnost obou enzymů přenášet glukosylový zbytek na jiné sacharidové akceptory než maltosa. Dobrá stabilita bakteriální α-glukosidasy v organických rozpouštědlech umožňuje použít tento enzym i ke glykosylaci látek ve vodě nerozpustných.

SELEKTIVNÍ NUKLEOFILNÍ SUBSTITUCE PENTOFURANOS ZA PODMÍNEK MITSUNOBUOVY REAKCE Jitka Moravcová Ústav chemie přírodních látek, Vysoká škola chemicko-technologická, Technická 5, 166 28 Praha 6, e-mail: [email protected] Pojmem Mitsunobuova reakce se obecně označuje způsob aktivace hydroxylové skupiny pro atak nukleofilu tím, že je reakcí s in situ generovaným ylidem převedena na skupinu O-trifenylfosfoniovou, z níž snadno odstupuje trifenylfosfinoxid. Pokud je reakčním centrem asymetrický uhlík, je substituce doprovázena inverzí konfigurace ve smyslu Waldenova

zvratu.

Mechanismus

Mitsunobuovy

reakce

je

více

než

komplexní,

charakteristická je řada intermediátů a meziproduktů, od kterých se odvíjí možnost vzniku neočekávaných produktů. Její nespornou výhodou je, že probíhá rychle s vysokou konverzí, nevýhodou pak, že výtěžek reakce snižuje obtížná isolace vedlejších produktů. V cukerné chemii je Mitsunobuova reakce vítanou alternativou ke klasickému dvoustupňovému postupu: i) příprava O-p-toluensulfonylderivátu a ii) nukleofilní substituce. Byla

studována

substituce

1,2-O-isopropyliden-α-D-xylofuranosy

a

1,2-O–iso-

propyliden-α-D-ribofuranosy heterocyklickými thionukleofily, azoimidem, azidem zinečnatým, thiokyanatanem

O EtOOC 1

N

O

COOEt

O

ziramem,

kyselinou

thiooctovou a thiobenzoovou. Dále byla ověřena stabilita

N

zinečnatým,

modelových

pentofuranos

za

podmínek

reakce a isolován byl originální i tricyklický pyrazolidin 1. Vybrané látky byly použity jako chirální synthony pro

synthesu

cukerných

sulfonů

a

analogů

nukleosidů. Literatura: Moravcová J., Rollin P., Lorin C., Gardon V., Čapková J., Mazáč J.: J. Carbohydr. Chem., 16, 113 - 127 (1997). Gueyrard D., Lorin C., Moravcová J., Rollin P.: J. Carbohydr. Chem., přijato do tisku (1999).

Enzymová hydrolysa acetátů methyl-5-deoxypentofuranosidů acetylxylanesterasou isolovanou z houby Schizophyllum commune Jitka Moravcová*, Alena Kapustová, Peter Bielyb Ústav chemie přírodních látek, Vysoká škola chemicko-technologická, Technická 5, 166 28 Praha 6, e-mail: [email protected]; bCHU SAV Bratislava Selektivní zavedení nebo odstranění chránící skupiny je v chemii sacharidů zřejmě nejčastější transformace. Požadavku rychlé reakce za mírných podmínek s vysokým výtěžkem vyhovuje především tvorba esterů, z nichž acetáty jsou nejpopulárnější, a to zejména ve spojení s enzymovou katalýzou. Esterasa z vepřových jater (PLE) patří mezi nejvíce používané enzymy a i hydrolysa methyl-2,3-di-O-acetyl-5-deoxy-α a -β-D-pentofuranosidů s konfigurací xylo (1, 2) a arabino (3, 4) probíhala s vysokou regioselektivitou. Acetylxylanesterasa (EC 3.2.1.8) isolovaná z Schizophyllum commune hydrolysuje acetáty methylhexopyranosidů s odlišnou regioselektivitou než PLE Cílem této práce bylo ověřit substrátovou aktivitu acetylxylanesterasy na hydrolyse modelových diacetátů 1 – 4. Byly změřeny rychlostní konstanty prvního řádu deacetylace diacetátů 1 – 4 do prvního stupně a z kinetických průběhů spočteny rychlostní konstanty do druhého stupně. U všech modelových látek byla hydrolýza esterové skupiny v poloze 2 rychlejší než hydrolysa CH3 O OH

R1

R2 OH

R1 R2 OMe 1 H 2 OMe H

CH3 O

R1

HO R2

R1 R2 OMe 3 H 4 OMe H

OH

skupiny v poloze 3. V případě arabino diacetátů 3 a 4 byla regioselektivita hydrolysy dokonce prakticky 100 %. Bohužel odstranění jedné acetylové skupiny způsobí zvýšení rychlosti hydrolysy do druhého stupně, takže z preparativního hlediska není tato metoda příliš zajímavá. Výsledky budou sloužit k popisu stereochemie aktivního centra tohoto enzymu. Moravcová J., Vanclová Z., Čapková J., Kefurt K., Staněk J.: J. Carbohydr. Chem., 16, 1011 (1997). Moravcová J., Hamerník I., Funková G., Čapková J., Kefurt K.: J. Carbohydr. Chem., 17, 1191 (1998). Biely P., Côte G. L., Kremnický L., Weisleder D., Greene R. V.: Biochim. Biophys. Acta 1298, 209 (1996).

FLUORALKYLOVANÉ SACHARIDY - SLOŽKY UMĚLÉ KRVE Oldřich PALETAa, Radek POLÁKa, Vladimír CÍRKVAa, Karel KEFURTb, Jitka MORAVCOVÁb, Stanislav FORMANc, Milan KODIČEKc a

Ústav organické chemie, VŠCHT Praha, Technická 5, 166 28 Praha 6, Ústav chemie přírodních látek, VŠCHT Praha, Technická 5, 166 28 Praha 6 c Ústav biochemie a mikrobiologie, VŠCHT Praha, Technická 5, 166 28 Praha 6 b

O vytvoření dobré náhrady lidské krve cílevědomě usiluje více než tři desetiletí určitá část výzkumu v organické, bioorganické a biomedicinské oblasti. Původní účel umělé náhrady, tj. přenášení kyslíku a zpětný transport oxidu uhličitého, byl postupně rozšířován o řadu dalších bio-medicinských aplikací, např.1-3 uchovávání transplantátů, léčení krevních chorob, kardiovaskulární, cerebrární a nádorová diagnostika, kultivace tkání. Některé emulgátory mají schopnost tvořit vesikuly využitelné k enkapsulaci léčiv a jejich cílenému intravaskulárnímu transportu1-3. Přes všechny předchozí úspěchy zůstala stabilita emulsí umělých přenášečů kyslíku do jisté míry otevřenou otázkou. Nestabilita emulsí je m.j. způsobena velkým rozdílem povrchového napětí fluorované substance a nefluorované hydrofobní části emulgátoru. Z toho důvodu jsou vyvíjeny koemulgátory, obsahující perfluoralkyly, které lépe vstupují do perfluorované látky (jsou "fluorofilní"), které např. vzniknou spojením silně hydrofobního perfluorovaného řetězce s hydrofilní částí, tvořenou sacharidy. Naším výzkumným programem je syntéza definovaných a čistých biokompatibilních amfifilů z dostupných stavebních jednotek. K tomu jsme využili reakce perfluoralkylovaných epoxidů s polyhydroxylátkami. Řada připravených amfifilních látek vykazuje výbornou hemokompatibilitu, např. F-H. CF3(CF2CF2)nCF2 CF3(CF2CF2)nCF2 G n = 2,4,6

OH

O OH

HO

OH

CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF3

F

O CH2 OH HO O OH OH OH

HO

N CH2 OH OH OH CH2OH

OH

CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF3 H

Literatura 1. 2.

Riess J.G.: Art. Cells, Blood Subs., and Immob. Biotech. 22, 215 (1994). Greiner J., Riess J.G., Vierling P.v knize: Organofluorine Compounds in Medicinal Chemistry and Biomedical Applications (R. Filler et al., ed.), str. 339. Elsevier, Amsterdam 1993. 3. Riess J.G., Greiner J. v knize: Carbohydrates as Organic Raw Materials II (G. Descotes, ed.), str. 209. Weinheim, New York 1993. Výzkum je v současné době podporován Grantovou agenturou ČR (č. 203/98/1174).

AMPHIPHILIC COMPOUNDS: REACTIVITY OF HYDROXY GROUPS IN (PERFLUOROALKYL)EPOXIDE-RING OPENING BY POLYOLS R. Poláka, K. Kefurtb, J. Moravcováb, O. Paletaa a Department of Organic Chemistry; b Department of Natural Compound Chemistry, Prague Institute of Chemical Technology, Technická 5, 16628 Prague 6, Czech Republic Perfluoroalkylepoxides 1 are versatile intermediates which can be transformed into various products (a general type 2) including amphiphilic methacrylic monomers (e.g.1) and potential biosurfactants2. It has been shown1 with a series of alkanols that the epoxide-ring opening in the presence of BF3.Et2O took place with the complete regioselectivity. Protected sugars used3 as hydrophilic building blocks are sometimes contaminated with isomers or admixtures. To avoid a tedious purification we have started to study partial reactivity of free hydroxy groups at different positions in sugars (e.g. 3a, 3b). In addition, the efficacy of catalysts have been tested on model compounds (e.g. 4). The results in the table show interesting influence of the catalysts on the reactivity of hydroxy groups. R-O-H +

1

catal. R O OH

OH

CF2(CF2CF2)nCF3

O

CF2(CF2CF2)nCF3

n = 1-3

2

Me

4 secondary OH

OH primary

O

O HO

O

3a

O

O more reactive primary OH group refl. 6 h , conv. 94%

3b

O O

O less reactive secondary OH group refl. 35 h , conv. 45%

Relative reactivity of hydroxy groups in propane-1,2-diol (4) (r.t., 30 h)

Catalyst BF3.Et2O Mg(ClO4)2 LiClO4 Ti(O-iPr)4

Yield (%) ca. 99 91 22 0

Relative reactivity Primary (%) Secondary (%) 64 36 82 18 56 44

1. Církva V., Paleta O., Améduri B., Boutevin B., J. Fluor. Chem., 1997, 84, 53 - and references therein. 2. Kodíček M., Forman S., Církva V., Polák R., Kefurt K., Moravcová J., Paleta O., 15th Internat. Symp. Fluorine Chem., Vancouver, 1997, BioC(1)C-5. 3. Riess J.G., Greiner J. in book: Carbohydrates as Organic Raw Materials II (G. Descotes, ed.), p 209. Weinheim, New York, 1993 - and references cited. The research has been supported by the Grant Agency of the Czech Republic (grant No. 203/98/1174).

STEREOKONTROLOVANÝ MOLEKULOVÝ PREŠMYK REDUKUJÚCICH SACHARIDOV L. Petruš, Z. Hricovíniová, M. Hricovíni, M. Matulová, M. Petrušová Chemický ústav Slovenskej akadémie vied, SK-842 38 Bratislava E-mail: [email protected]

V r. 1972 Bílik publikoval sériu prvých troch prác venovanú termodynamickej interkonverzii C-2-epimérnych aldóz (X = Y = H) katalyzovanej katalytickým množstvom kyseliny molybdénovej [1]. Reakcia, ktorá bola zakrátko zovšeobecnená na príkladoch všetkých tetróz, pentóz a hexóz ako aj mnohých heptóz a októz [2], bola vďaka svojej jednoduchosti komercionalizovaná, a v literatúre dostala označenie Bílikova reakcia [3]. Mechanistické štúdie tejto reakcie s izotopovo značkovanými a substituovanými aldózami ukázali, že k tejto stereošpecifickej premene dochádza v dôsledku vnútromolekulového prešmyku uhlíkového reťazca aldózy v rámci jej tetradentného dvojmolybdénanového komplexu [4,5]. Neskôr bola podobná interkonverzia C-2-epimérnych aldóz pozorovaná aj v prítomnosti ekvimolárnych množstiev etyléndiaminonikelnatých [6] a etyléndiaminokobaltnatých komplexov [7] a v obmedzenej miere aj v alkalickom prostredí v prítomnosti ekvimolárnych množstiev vápenatých [8], stroncnatých [8] a lantanitých katiónov [9], avšak žiadna z týchto procedúr nezaznamenala z rôznych dôvodov rozsiahlejšie praktické využitie. Y

X C Y

C

O O

(HCOH)n CH2OH

H

H2MoO4 H2O

H

O

C

O

C

X

(HCOH)n CH2OH

Extrapoláciou Bílikovej reakcie na 2-ketózy (X = CH2OH, Y = H) sa v počiatočných štúdiach [10,11] nepozorovala analogická premena ako v prípade aldóz. Táto očakávaná analogická interkonverzia 2-ketóz a 2-C-(hydroxymetyl)aldóz bola menej citlivými analytickými prostriedkami pozorovaná až pri jej prešetrovaní zo strany vetvených aldóz [12]. Detailné 1H NMR štúdie kyselinou molybdénovou katalyzovaných interkonverzií pent-2-ulóz [13], hex-2-ulóz [14] a hept-2-ulóz [15] a príslušných odpovedajúcich 2-C(hydroxymetyl)aldóz dokázali, že vo všetkých prípadoch je termodynamická rovnováha interkonvertujúcich sa dvojíc sacharidov silno posunutá v prospech 2-ketóz, ktorých je v rovnovážnych zmesiach 90—96 %. Literatúra: 1. V. Bílik, Chem. Zvesti 26, 183, 187, 372 (1972). 2. V. Bílik, Chem. Listy 77, 496 (1983). 3. S. J. Angyal, G. S. Bethel, R. J. Beveridge, Carbohydr. Res. 73, 9 (1979). 4. M. L. Hayes, N. J. Pennings, A. S. Serianni, R. Barker, J. Am. Chem. Soc. 104, 6764 (1982). 5. V. Bílik, L. Petruš, V. Farkaš, Chem. Zvesti 29, 690 (1975). 6. T. Tanase, F. Shimizu, S. Yano, S. Yoshikawa, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1001 (1986). 7. T. Tanase, F. Shimizu, M. Kuse, S. Yano, S. Yoshikawa, M. Hidai, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 659 (1987). 8. R. Yanagihara, S. Osanai, S. Yoshikawa, Chem. Lett. 2237 (1990). 9. S. J. Angyal, Carbohydr. Res. 300, 279 (1997). 10. V. Bílik, K. Tihlárik, Chem. Zvesti 28, 106 (1974). 11. V. Bílik, Ľ. Stankovič, M. Fedoroňko, J. Königstein, Chem. Zvesti 29, 685 (1975). 12. L. Petruš, Z. Hricovíniová, M. Petrušová, M. Matulová, Chem. Papers 50, 373 (1996). 13. Z. Hricovíniová, L. Petruš, pripravené na publikovanie. 14. Z. Hricovíniová, M. Hricovíni, L. Petruš, Chem. Papers 52, 692 (1998). 15. Z. Hricovíniová, M. Hricovíni, M. Petrušová, M. Matulová, L. Petruš, Chem. Papers 52, 238 (1998).

ALTERNATÍVNE PREMENY NITROMETYLOVEJ SKUPINY NA KARBONYL V CHÉMII SACHARIDOV D.-P. Pham-Huu, M. Petrušová, E. Lattová, J. Turjan, L. Petruš Chemický ústav Slovenskej akadémie vied, SK-842 38 Bratislava E-mail: [email protected]

Nefova reakcia, ktorá sa najčastejšie používa na premenu nitroalkylovej skupiny na príslušnú karbonylovú skupinu, je známa vyše 100 rokov [1]. Sowden v sérii prác rozpracoval túto reakciu na všeobecnú metódu premeny 1-deoxyalditol-1-nitronátov sodných na príslušné aldózy [1]. Neskoršie Bílik zaviedol alternatívnu metódu tejto premeny pôsobením peroxidu vodíka v prítomnosti aniónov niektorých prechodných kovov, najvýhodnejšie molybdénanových iónov [2]. Pri pokusoch o premenu glykopyranozylnitrometánov (2,6-anhydro-1-deoxy-1-nitroalditolov) na príslušné karbonylové zlúčeniny však obidve metódy zlyhávali; prvá neviedla k žiadnej konverzii východiskových nitronátov sodných, zatiaľčo druhá metóda poskytovala v dôsledku preoxidácie nedostatočne poloacetálovo stabilizovaných 2,6-anhydroaldóz až príslušné 2,6anhydroaldónové kyseliny [3]. Tento problém vyriešila navrhnutá ozonolýza per-Oacetylovaných glykopyranozylmetyl(terc.-butyldimetyl-silylnitronátov) pri – 78 °C [4]. Oveľa jednoduchšou a univerzálnejšou metódou premeny glykopyranozylnitrometánov na odpovedajúce glykozylformaldehydy sa ukázala pH-kontrolovaná ozonolýza ich sodnonitronátových foriem vo vodnom roztoku pri laboratórnej teplote [5], ktorá je rovnako vhodná aj na jednoduchú premenu 1-deoxyalditol-1-nitronátov sodných na príslušné aldózy [6—8]. Pri pokusoch získať príslušné C-1-2-disacharidy premenou Michaelových dinitroaduktov, ktoré boli získané adíciou per-O-acetalovaného glykozylnitrometánu na perO-acetalovaný 1-deoxy-1-nitrohexenitol, však všetky tieto doteraz známe metódy zlyhávali. Problematická konverzia bola úspešne zvládnutá radikálovou redukciou nitrometylovej skupiny na príslušný aldehydoxim pôsobením hydridu tributylcíničitého v prítomnosti radikálového iniciátora [9], čo v konečnom dôsledku znamenalo veľmi jednoduché vyriešenie syntézy C-1-2-disacharidov. Vypracovaná metóda je obzvlášť výhodná na premenu per-Osubstituovaných glykozylnitrometánov na príslušné glykozylmetanaloximy [10,11]. Literatúra: 1. H. Baer, Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 24, 67 (1969). 2. V. Bílik, Collect. Czech. Chem. Commun. 39, 1621 (1974). 3. P. Köll, M. Dromowicz, Carbohydr. Res. 311, 103 (1998). 4. O. R. Martin, F. E. Khamis, S. P. Rao, Tetrahedron Lett. 30, 6143 (1989). 5. M. Petrušová, I. Stručková, M. Matulová, L. Petruš, Chem. Papers 47, 159 (1993). 6. E. Lattová, M. Petrušová, L. Petruš, Chem. Papers 45, 823 (1991). 7. E. Lattová, L. Petruš, Carbohydr. Res. 235, 289 (1992). 8. D.-P. Pham-Huu, M. Petrušová, L. Petruš, Chem. Papers 52, 235 (1998). 9. D.-P. Pham-Huu, M. Petrušová, J. N. BeMiller, L. Petruš, Tetrahedron Lett., prijaté na publikovanie. 10. D.-P. Pham-Huu, M. Petrušová, J. N. BeMiller, L. Petruš, Synlett 12, 1319 (1998). 11. D.-P. Pham-Huu, M. Petrušová, J. N. BeMiller, L. Petruš, Chem. Papers 52, 186 (1998).

METODY POČÍTAČOVÉHO SACHARIDŮ

STUDIA

PROSTOROVÉHO

USPOŘÁDÁNÍ

I. Raich Ústav chemie přírodních látek, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze 166 28 Praha 6, Česká republika Znalost přesného prostorového uspořádání molekuly sacharidu a jeho dynamiky umožňuje nejenom podstatně větší spolehlivost předpovědí reaktivity při běžných chemických transformacích, ale je základním předpokladem pro cílenou a efektivní přípravu biologicky účinných látek. Běžně používané experimentální metody, především NMR spektroskopie a rentgenová difrakce, neposkytují při studiu stereochemie sacharidů často požadované výsledky, ať už v důsledku toho, že naměřená data lze jen obtížně interpretovat, nebo proto, že vzorky nejsou dostupné v požadované čistotě nebo krystalickém stavu. Automaticky se přitom předpokládá, že daná látka byla vůbec připravena. Naproti tomu u počítačových metod studia prostorového uspořádání se takové nevýhody neuplatňují, a tak se tyto postupy stále častěji používají nejenom jako doplněk tradičních experimentálních metod, ale i jako nový, samostatný způsob zkoumání stereochemických aspektů studovaných látek. V chemii sacharidů je jim věnována stále větší pozornost1, 2. Používané metody počítačového studia lze rozdělit podle stupně abstrakce, který je použit při tvorbě modelu, na metody neempirické (ab-initio), semi-empirické a empirické. Tyto metody se diametrálně liší svými možnostmi, kvalitou výsledků a nároky. V přehledu jsou uvedeny jejich základní charakteristiky, výhody a nevýhody a příklady použití v chemii sacharidů. Jiný způsob klasifikace vychází z povahy studovaných vlastností, které mohou být buď statické, jako např. "optimální konformace", tj. konformace s minimálním obsahem energie, nebo dynamické, které se zabývají chováním modelové látky v průběhu času a poskytují tak např. informace o konformační mobilitě apod. Na konkrétních případech z oblasti sacharidů je dokumentováno, jakým způsobem se řeší např. problém lokálních minim, jak se simuluje chování látky v roztoku a jaké jsou perspektivy dalšího vývoje. I přes výše nastíněné problémy je v současnosti molekulární modelování jednou z nejefektivnějších metod návrhu nových biologicky aktivních látek a velmi dynamicky se rozvíjí. Je nezbytné si však uvědomit, že modelování zatím nemůže nahradit experiment, a je proto nutné výsledky kriticky hodnotit a konfrontovat s experimentálními údaji. Literatura: 1. French A. D., Brady J. W., Eds.: Computer Modeling of Carbohydrate Molecules, ACS, Washington, DC, 1990. 2. Boswell D. R., Coxon E. E., Coxon J. M.: Adv. Mol. Modeling 3, 145–193 (1995).

KONFORMAČNÍ ANALÝZA METHYLTETROFURANOSIDŮ POMOCÍ MOLEKULOVÉ MECHANIKY I. Raich, J. Ludiková Ústav chemie přírodních látek, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze 166 28 Praha 6, Česká republika Práce se zabývá výpočtem a porovnáním energetických konformačních profilů, znázorněných ve formě 3D konturových map v polárních konformačních souřadnicích (fázový úhel pseudorotace, amplituda zprohýbání) podle Cremera a Poplea1, všech čtyř konfiguračních isomerů v řadě methyl-D-tetrofuranosidů obecného vzorce I (R1 = H, OMe; R2 = OMe, H; R3 = H, OH, R4 = OH, H). Systematické mapování konformačního prostoru na úrovni molekulové mechaniky (MM3) vycházelo z 23814 vstupních konformací pro každou konfiguraci. Energetické údaje jednotlivých konformerů byly použity nejprve k výběru nejlepšího rotameru při určité konformaci furanosového kruhu, dále k výpočtu Boltzmannových populací a následně k výpočtu interakčních konstant v NMR spektrech. Interakční konstanty a chemické posuny NMR byly pro vybrané konformery spočteny též na ab-initio úrovni (Gaussian 94). Kritériem správnosti použitých modelovacích metod byla konfrontace s experimentálními NMR daty studovaných látek.

R1

O R3

R2

R4

OH

(I)

Literatura: 1. Cremer D., Pople J. A.: J. Am. Chem. Soc. 97, 1354–1358 (1975).

ANTIMIKROBIÁLNÍ VLASTNOSTI ACYLSACHARIDŮ Řiháková Z.1, Šmidrkal J.1, Plocková M.1, Filip V.1, Brocklehurst T.2 1

Vysoká škola chemicko-technologická, Ústav technologie mléka a tuků, Technická 5, 166 28 Praha 6 2 Institute of Food Research, Norwich Research Park, Colney, NR4 7UK, Norwich, United Kingdom V současnosti jsou nejvýše hodnoceny potraviny, které obsahují pouze přírodní látky a látky přírodně identické. Avšak problém udržení mikrobiální čistoty a přijatelných senzorických vlastností je téměř ve většině potravin řešen přídavkem antimikrobiálních látek např. kyseliny sorbové nebo kyseliny benzoové či jejich derivátů. Tyto antimikrobiální látky lze nahradit jinými, v přírodě běžně se vyskytujícími látkami, se stejnými nebo alespoň podobnými antimikrobiálními účinky, případně i s vlastnostmi výhodnými pro daný typ potraviny např. emulgačními nebo stabilizačními vlastnostmi. Vhodné antimikrobiální vlastnosti mají estery sacharidů a kyseliny laurové. Jejich chemická struktura, a z ní plynoucí kompatibilita s živými organismy ( lidskými nevyjímaje), je předurčuje k využití v potravinářském průmyslu1. V literatuře bylo nalezeno, že monoestery sacharosy a kyseliny laurové mají silné antimikrobiálních vlastnosti. Inhibiční spektrum těchto látek tvoří převážně plísně (Alternaria, Aspergillus, Penicillium)2, i když inhibiční aktivita byla prokázána i proti některým bakteriím (Streptoccocus, Bacillus)3,4 a kvasinkám. Antimikrobiální vlastnosti 6-O-lauroylsacharosy (α-D-glukopyranosid-β-Dfruktofuranosyl monododekanoát) byly testovány na zástupci Grampozitivních bakterií Bacillus subtillis LCC 666, na zástupci Gramnegativních bakterií Escherichia coli DBM 3104 a zástupcích plísní Fusarium sp. DMF 0101, Penicillium expansum DBM 4061 a Aspergillus sp. DMF 0501 buď agarovou difusní metodou nebo pomocí želatinových kazet v rozmezí koncentrací 0.1 - 2.0 mmol.l-1. O

OH O

O

O

OH

O

HO

HO HO

OH

OH

Byla prokázána antibakteriální aktivita ve všech testovaných koncentracích proti oběma testovaným kmenům bakterií. Antifungální aktivita byla potvrzena proti všem testovaným kmenům plísní. Inhibice růstu kolonií rostla se zvyšující se koncentrací 6-Olauroylsacharosy a výrazná inhibice byla zjištěna v přítomnosti koncentrací vyšších než 0.6 mmol.l-1. Z porovnání metod použitých pro zjištění antimikrobiálních vlastností lze konstatovat, že použití želatinových kazet je citlivější než metoda sledování růstu kolonie na povrchu Petriho misky. Literatura 1. Kollonitsch V.: Surfactants in Sucrose Chemicals Edt. W.S.Cowell Ltd, Ipswich (1970) 2. Marshal D. L., Bullerman L.B.: J.Food Science 51, 2, 468-470 (1986) 3. Hathcox A.K., Beuchat L.R.: Food microbiology 13, 213-225 (1996) 4. Moriyama R., Sugimoto K., Miyata S., Katsuragi T., Makino S.: J.Antibact. Antifung.Agents 24,1,3-8 (1996)

VIBRAČNÍ SPEKTROSKOPIE PEKTINOVÝCH LÁTEK Andrej Sinica, Jana Čopíková a Pavel Matějkaa Ústav chemie a technologie sacharidů, aÚstav analytické chemie, VŠCHT Praha 6 Ramanova a infračervená spektroskopie jsou nedestruktivní analytické metody vhodné pro strukturní studium pektinů. Difúzně-reflexní infračervená spektroskopie (DRIFT) je technika, která se používá pro měření látek v tuhém stavu, nejčastější ve formě prášku. Tato technika nepotřebuje složitou úpravu vzorků a je vhodná pro nerozpustné deriváty pektinů. Použité vzorky: - citrusový pektin HM (Genu pektin, 150 grade USA-SAG type B rapid set), DM = 73% - amidovaný citrusový pektin LMA (Genu pektin, type LM-101 AS), DM = 30% a DA = 20% - standardy citrusových pektátů a pektinátů (Ústav Chemie, AV SR) s různým stupněm DM (0-90%) a DAc (0-2) - řepný pektin (Genu pektin, type BETA), DM = 45% a DAc = 0.3 Citrusové pektiny byly modifikovány v heterogenním prostředí (voda:ethanol) různými reakčními činidly (KCl, KOH, HCl). Ramanova a IČ spektroskopie: FTIR Genesis (ATI MATTSON), Bruker FT Raman (FRA 106/S, Equinox 55/S) Charakteristické pásy v oblasti 1900-1500 cm-1: kyselá forma - pás 1760 cm-1 (νC=O, ester a kyselina); draselná sůl - dva pásy karboxylátového aniontu 1630 (νasCOO-, intenzivnější v IČ) a 1412 cm-1 (νsCOO--, intenzivnější v Ramanově spektroskopii); pektináty obsahují pás 1750 cm-1 (νC=O ester), který není u pektátů; amidy - dva pásy 1680 (Amid I) a 1590 cm-1 (Amid II) Se zvětšováním hodnot DM dochází ke zmenšování obou IČ a Ramanových pásů νCOO a vzniku řady pásů CH3 skupiny methylesteru: 2958 (νasCH3), 2861 (νsCH3), 1445 (δasCH3), 1375 (δasCH3) a 722 cm-1 (ρCH3). Se zvětšováním stupňů acetylace (DAc) a methylace (DM) dochází k poklesu IČ vibrace hydroxylů νOH (snížení počtu OH skupin a oslabení systému vodíkových vazeb) a zvětšení intenzity νCH pásu (CH3 methylesterů a acetatů). V Ramanových spektrech lze vidět jednotlivé C−Η vibrace acetylů a methoxylů. Rotační pásy δas a δs těchto skupin mají relativně shodnou polohu v IČ spektrech, avšak pro jejich intenzity platí: δas << δs (acetyly) a δas >> δs (methoxyly). Acetylované pektáty mají jeden IČ pás 1250 cm-1 označený jako νCOC acetylu, zatímco acetylovaný pektinát (DM = 90%, DAc = 0,5) obsahuje tři pásy 1280, 1250 a 1220 cm-1. První a třetí z těchto pásů patří vibraci νCOC methylesteru. Intenzivní pás vedle 853 cm-1 je přítomen v Ramanových spektrech pektinů. Tento pás je velmi citlivý na anomerní konfiguraci sacharidů a odpovídá α-glykosidové vazbě v pektinech. Podle literatury, jde o složitou skeletovou vibraci (C6-C5-O5-C1-O1). U pektinů tento pás je ovlivňovan stavem C-6 karboxylů a také acetylací C-2 a C-3 hydroxylů. Vlnočet pásu (C6-C5-O5-C1-O1) stoupá v řadě COOMe (850 cm-1), COOH (852 cm-1), a COO-(857 cm-1). Acetylace pektátů a pektinátů vede k posunu tohoto pásu do vyšších vlnočtů (862 cm-1). Na Ramanových a IČ spektrech řepného pektinu jsou přítomné vibrační pásy ferulových skupin: 1632 a 1603 cm-1 (FT Raman) a 1517 cm-1 (IČ). Objev těchto vibračních pasů jednoznačně dokazuje přítomnost kyseliny ferulové ve vzorcích pektinů