TÉT_15_IN-1-2016-0071 Pályázati Összefoglaló

Kedvezményezett neve: Debreceni Egyetem

A projekt címe: Stabil glikomimetikumok és királis oxatia-koronaéterek szintézise tio-click módszerrel

A szerződött támogatás összege: 25 860 000 Ft (azaz huszonötmillió-nyolcszázhatvanezer forint)

A támogatás mértéke: 100%

A projekt tervezett befejezési dátuma: 2019.06.30.

A projekt azonosító száma: TÉT_15_IN-1-2016-0071

 

 

 

 

Projekt összefoglaló:

 

A kutatás keretében környezetbarát szintetikus módszerekkel gyógyszerfejlesztésre alkalmas szénhidrátszármazékokat, valamint a szerves kémiai szintézisek hatékonyságát jelentősen megnövelő királis katalizátorokat kívánunk előállítani. Elsősorban fotokatalitikus tioladdíciós módszer alkalmazását tervezzük, amely a fenntartható kémiai eljárások közé tartozik, ezért egyre elterjedtebben használják világszerte a kémia számos ágában.

A fenntartható vagy „zöld kémiai” reakciók körébe sorolható a terminális alkéneken lejátszódó fotokatalizált gyökös mechanizmusú tiol-addíció, mivel a reaktánsok maradéktalanul beépülnek a termékbe, a reakció enyhe körülmények között és bármilyen oldószerben végrehajtható, gyors, regioszelektív és kiváló hozamú. A tioladdíció vagy tio-click reakció további előnye, hogy nem igényel fém-katalízist és bioortogonális, ezért az utóbbi években egyre elterjedtebben alkalmazzák diagnosztikai vagy gyógyászati felhasználásra is alkalmas glikokonjugátumok előállítására.

Kutatócsoportunk jelentős új eredményeket ért el a közelmúltban a tioladdíciós reakciók szénhidrátkémiai alkalmazása területén. A New Delhiben működő Indiai Technológiai Intézet Kémiai Osztályának kutatóival való együttműködés keretében a tioladdíciós reakciók hasznosításával tioglikozidos kötést tartalmazó stabil glikomimetikumok valamint szénhidrát-alapú királis oxatia-koronaéterek szintézisét, továbbá a királis koronaéterek ionos folyadékokkal való házasítását határoztuk el.

A TÉT-projekt keretében szisztematikus vizsgálatokat végzünk a tioladdíciós reakciók körülményeinek optimálására, a megfelelő konverzió és sztereoszelektivitás elérése céljából. Új szénhidrátszármazékok (L-glikálok, szubsztituált-1-exoglikálok, galaktóz-3-tiol stb.) bevonásával bioreleváns di- és oligoszacharidok stabil analógjait, és változatos szerkezetű tio-glikokonjugátumokat (glikopeptid és glikolipid mimetikumokat) állítunk elő. Tervezzük nehezen előállítható vagy különösen labilis glikozidok tioglikozid analógjainak szintézisét. A módszer előnye a nagyfokú sztereoszelektivitás, és a kialakuló tioglikozidos kötés enzimatikus stabilitása, ez utóbbi tulajdonság biztosítja az in vivo stabilitást, így lehetővé teszi a gyógyszercélú fejlesztést. Együttműködés keretében megvizsgáljuk az új vegyületek glikozidázgátló és lektingátló tulajdonságait, valamint antivirális és antibakteriális hatásukat.

Az együttműködés másik célja a fotokatalitikus tioladdíció kiaknázásával egy új vegyületcsalád: szénhidrát-alapú, kéntartalmú koronaéterek szintézise. Terveink között szerepel exometilén csoportot tartalmazó mono- és diszacharidok és tiol végcsoporttal funkcionalizált oligoetilénglikol származékok között végrehajtott reakcióval cukorvázhoz kötött oxatia-koronaéterek előállítása. Az így nyert vegyületeknek szénhidrát-tartalmuk miatt két fontos tulajdonságuk van: a királis jelleg és az egyszerű funkcionalizálhatóság. Megvizsgáljuk a származékok fázis-transzfer katalizátorként való alkalmazhatóságát aszimmetrikus szintézisekben. A cukorrész hidroxilcsoportjain különböző ciklikus csoportokat vagy különböző oldalláncokat alakítunk ki a sztereoirányító hatás növelése céljából.

Az indiai partnerek szakértelmére támaszkodva az előállított királis koronaétereket felhasználjuk ionos folyadékok funkcionalizálására. Az ionos folyadékok kémiai reakciók oldószereként való felhasználása egyrészt a környezetvédelmi szempontból különösen előnyös: mivel alacsony olvadáspontú sók, így nem tűzveszélyesek, többször felhasználhatók és általában nem toxikusak. További előnyük a reakciótermék gyors kinyerése, ami egy egyszerű folyadék-folyadék extrakcióval megvalósítható (akár szuperkritikus állapotú széndioxiddal is). A szénhidrát-alapú koronaéterek és ionos ionos folyadékok kombinálásával egy egyedülállóan új királis katalizátort nyerünk, amely alkalmas ionos folyadékokban lejátszódó reakciók szteroszelektív katalízisére. Legjobb tudomásunk szerint ez lesz az első példa királis koronaéter-ionos folyadék konjugátumok előállítására. Az együttműködés keretében megvizsgálják az új királis katalizátor alkalmazhatóságát aszimmetriás szintézisekben.

Indiai témavezető: Dr. Nidhi Jain, Associate Professor, tanszékvezető, Department of Chemistry, Indian Institute of Technology, Hauz Khas, New Delhi 110016 INDIA