Технологиос гадна гликозидын нийлэгжилт нь байгальд маш түгээмэл тохиолддог урвал учраас шинжлэх ухааны сонирхлыг байнга татсаар ирсэн. Шмидт, Тошима, Тацута нарын сүүлийн үеийн нийтлэлүүд, мөн тэдгээрт иш татсан олон эшлэлүүд нь өргөн хүрээний синтетик боломжуудын талаар тайлбар хийсэн.
Гликозидын нийлэгжилтэнд сахарын олон бүрэлдэхүүн хэсэг нь спирт, нүүрс ус, уураг гэх мэт нуклеофильтэй нэгддэг, хэрэв нүүрс усны гидроксил бүлгийн аль нэгтэй сонгомол урвал шаардлагатай бол бусад бүх функцийг хамгаалах шаардлагатай. эхний алхам. Зарчмын хувьд ферментийн эсвэл бичил биетний процессууд нь сонгомол чанараараа химийн нарийн төвөгтэй хамгаалалт, хамгаалалтыг арилгах арга хэмжээг бүс нутагт гликозидээс сонгон орлуулж чаддаг. Гэсэн хэдий ч алкил гликозидын түүхийн урт хугацааны улмаас гликозидын нийлэгжилтэнд ферментийн хэрэглээ өргөн хүрээтэй судлагдаагүй, хэрэглэгдэхгүй байна.
Тохиромжтой ферментийн системийн хүчин чадал, үйлдвэрлэлийн өртөг өндөр учраас алкил полигликозидын ферментийн нийлэгжилтийг үйлдвэрлэлийн түвшинд хүргэхэд бэлэн биш байгаа тул химийн аргыг илүүд үздэг.
1870 онд Маколли декстроз (глюкоз)-ыг ацетил хлоридтой урвалд оруулснаар "ацетохлоргидроз"(1,зураг 2) нийлэгжсэн тухай мэдээлсэн бөгөөд энэ нь эцэстээ гликозидын нийлэгжилтийн замын түүхийг бий болгосон.
Тетра-0-ацетил-глюкопираносил галогенидүүд (ацетохалоглюкозууд) нь цэвэр алкил глюкозидын стереосонголт синтезийн ашигтай завсрын бүтээгдэхүүн болох нь хожим олдсон. 1879 онд Артур Майкл Colley-ийн завсрын бүтээгдэхүүн ба фенолатаас тодорхой, талсжих боломжтой арыл гликозид бэлтгэж чадсан. (Aro-,Зураг 2).
1901 онд В.Кенигс, Э.Норр нар өөрсдийн сайжруулсан стереосонголт гликозидацийн процессыг нэвтрүүлсэн үед Майклын нийлэгжсэн нүүрс ус, гидроксилийн агликонуудын өргөн хүрээг хамарсан (Зураг 3). Уг урвал нь аномер нүүрстөрөгчийн SN2 орлуулалтыг хамардаг бөгөөд стереосонголтоор тохиргооны урвуу өөрчлөлтөөр явагддаг бөгөөд жишээлбэл, ацеобромоглюкозын завсрын 3-ын β-аномероос α-глюкозид 4-ийг үүсгэдэг. Коенигс-Норрын синтез нь мөнгө эсвэл мөнгөн усыг дэмжигчид.
1893 онд Эмил Фишер алкил глюкозидын нийлэгжилтэд тэс өөр аргыг санал болгов. Энэ процессыг одоо "Фишер гликозидаци" гэж нэрлэдэг бөгөөд гликозыг спирттэй хүчиллэг катализаторын урвалаас бүрдүүлдэг. Ямар ч түүхэн тэмдэглэлд 1874 онд А.Готье анх удаа давсны хүчлийн дэргэд усгүй этилийн спиртээр декстрозыг хувиргах оролдлогыг багтаасан байх ёстой. Элементийн шинжилгээг төөрөгдүүлсний улмаас Готье "диглюкоз" авсан гэж итгэжээ. Хожим нь Фишер Гаутиерийн "диглюкоз" нь үнэндээ этил глюкозид гэдгийг харуулсан (Зураг 4).
Фишер этил глюкозидын бүтцийг зөв тодорхойлсон нь түүхэн фуранозидын томъёоноос харагдаж байна. Үнэн хэрэгтээ Фишерийн гликозидацийн бүтээгдэхүүн нь нарийн төвөгтэй бөгөөд ихэвчлэн α/β-аномер ба пиранозид/фуранозид изомеруудын тэнцвэрт холимог бөгөөд тэдгээр нь мөн санамсаргүй холбогдсон гликозид олигомеруудаас бүрддэг.
Үүний дагуу молекулын бие даасан зүйлүүдийг Фишерийн урвалын хольцоос тусгаарлах нь тийм ч хялбар биш бөгөөд энэ нь урьд өмнө ноцтой асуудал байсаар ирсэн. Энэхүү синтезийн аргыг бага зэрэг сайжруулсны дараа Фишер Коенигс-Норрын синтезийг судалгаандаа ашигласан. Энэ процессыг ашиглан 1911 онд Э.Фишер, Б.Хелферич нар гадаргуу идэвхтэй бодисын шинж чанартай урт гинжин алкил глюкозидын нийлэгжилтийн талаар анх мэдээлсэн.
Аль 1893 онд Фишер алкил гликозидын үндсэн шинж чанаруудыг, тухайлбал тэдгээрийн исэлдэлт, гидролизийн өндөр тогтвортой байдал, ялангуяа хүчтэй шүлтлэг орчинд байгааг зөв анзаарчээ. Энэ хоёр шинж чанар нь гадаргуугийн идэвхтэй бодисын хэрэглээнд алкил полигликозидын хувьд үнэ цэнэтэй юм.
Гликозиджих урвалтай холбоотой судалгаа одоог хүртэл үргэлжилж байгаа бөгөөд сүүлийн үед гликозид хүрэх хэд хэдэн сонирхолтой арга замыг боловсруулсан. Гликозидын синтезийн зарим процедурыг 5-р зурагт нэгтгэн үзүүлэв.
Ерөнхийдөө химийн гликозидацийн процессыг хүчилээр катализлагдсан гликозилийн солилцоонд олигомерын цогц тэнцвэрт байдалд хүргэдэг процессуудад хувааж болно.
Тохиромжтой идэвхжүүлсэн нүүрс усны субстрат дээрх урвалууд (Фишер гликозидын урвал ба хамгаалалтгүй нүүрс усны молекулуудтай устөрөгчийн фторын (HF) урвал) ба кинетикийн хяналттай, эргэлт буцалтгүй, голчлон стереотаксик орлуулах урвалууд. Хоёрдахь төрлийн процедур нь урвалын нарийн төвөгтэй хольцоос илүүтэйгээр бие даасан зүйлүүдийг бий болгоход хүргэдэг, ялангуяа хамгааллын бүлгийн техниктэй хослуулсан тохиолдолд. Нүүрс ус нь галоген атом, сульфонил эсвэл трихлорацетимидатын бүлгүүд гэх мэт эктопик нүүрстөрөгч дээр бүлгүүдийг үлдээж, эсвэл трифлат эфир болгон хувиргахаасаа өмнө суурийн нөлөөгөөр идэвхждэг.
Устөрөгчийн хайлуур жонш эсвэл устөрөгчийн хайлуур жонш ба пиридин (пиридинийн поли [устөрөгчийн хайлуур жонш]) холимог дахь гликозидацийн онцгой тохиолдолд гликозил фторууд нь газар дээр нь үүсч, гликозид болгон хувиргадаг, жишээлбэл, спирттэй. Устөрөгчийн хайлуур жонш нь хүчтэй идэвхжүүлдэг, задрахгүй урвалын орчин болохыг харуулсан; Тэнцвэрийн автомат конденсаци (олигомержилт) нь Фишерийн процесстой төстэй ажиглагдаж байгаа боловч урвалын механизм нь өөр байж магадгүй юм.
Химийн цэвэр алкил гликозид нь зөвхөн маш онцгой хэрэглээнд тохиромжтой. Жишээлбэл, алкил гликозидуудыг октил β-D-глюкопиранозидын оролцоотойгоор порин ба бактериородопсиныг гурван хэмжээст талсжуулах зэрэг мембраны уургийн талсжилтын биохимийн судалгаанд амжилттай ашигласан (энэ ажилд үндэслэн цаашдын туршилтууд нь Нобелийн шагналд хүргэсэн. 1988 онд Дейзенхофер, Хубер, Мишель нарын химийн салбарын шагнал).
Алкил полигликозидыг боловсруулах явцад тэдгээрийн нарийн төвөгтэй байдал, завсрын бүтээгдэхүүний тогтворгүй байдал, үйл явцын хэмжээ, чухал шинж чанараас шалтгаалан төрөл бүрийн загвар бодисыг нэгтгэх, физик-химийн шинж чанарыг судлахын тулд стереосонголтын аргуудыг лабораторийн хэмжээнд ашигласан. хог хаягдал, Коенигс-Норр төрлийн синтез болон бусад хамгаалалтын бүлгийн техникүүд нь техник, эдийн засгийн томоохон асуудлуудыг бий болгоно. Фишерийн төрлийн процессууд нь харьцангуй бага төвөгтэй бөгөөд арилжааны хэмжээнд хийхэд хялбар байдаг тул алкил полигликозидуудыг өргөн хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд илүүд үздэг арга юм.
Шуудангийн цаг: 2020 оны 9-р сарын 12-ны өдөр