Szénhidrát-alapú, nitrogén-tartalmú triciklusok szintézise műszeres és biológiai vizsgálatokhoz

A glikozidázok részt vesznek a szénhidrát anyagcsere szabályozásában, a sejt-sejt és sejt-vírus felismerési folyamatokban és az N-glikoproteinek lebontásában. Az óriási terápiás potenciál miatt ezen enzimek inhibitorait kiterjedten kutatják, és számos olyan imino- és karbacukor szerkezetű glikozidáz-gátlót találtak, amelyek felhasználhatók a cukorbetegség, különböző virális fertőzések és tumor-áttétek kezelésében. Az iminocukrok a gyűrűs oxigén helyett nitrogént tartalmazó piperidin-analóg szénhidrátok, a karbacukrok pedig olyan ciklohexán származékok, amelyek oxigén helyett szénatomot tartalmaznak a gyűrűben. Nitrogén-tartalmú biciklusos molekulák, mint a pirrolizidinek, indolizidinek, és kinolizidinek is jó inhibitorai a glikozidázoknak. Néhány fontos glikozidáz-gátló már gyógyszerként is kapható: az akarbóz (aminokarbacukor-tartalmú tetraszacharid), a miglitol (iminocukor), és voglibose (aminokarbacukor) mint kiváló α-glükozidáz inhibitorok a II-es típusú diabétesz gyógyszerei, a neuraminidázgátló hatású oseltamivir pedig influenza-ellenes szerként van forgalomban. Az indolizidin és pirrolizidin-származékok között nagyon ígéretes rákellenes vegyületeket találtak, gyógyhatásuk az α-mannozidáz inhibitor aktivitásuknak köszönhető. Kutatásom célja olyan szénhidrát-alapú triciklusok szintézise, melyek hatékonyan gátolhatják az α-glükozidázt illetve az α-mannozidázt, ezáltal felhasználhatók a II-es típusú diabétesz vagy a rákos megbetegedések kezelésére. A szintézis kiindulási anyagai parciálisan védett glükozid származékok voltak, melyeken metaperjodát-gyantával lánchasításos oxidációt hajtottam végre. A képződött nyílt láncú dialdehidekből trisz(hidroximetil)aminometánnal (Tris) végzett sztereoszelektív ciklizációval jutottam el a különböző, öt-, hat- ill. héttagú gyűrűkből felépülő, oxigén- és nitrogén heteroatomokat tartalmazó triciklusokhoz. Ezek a vegyületek már önmagukban is potenciális enzim-gátlók, de további egyszerű átalakításokkal (oxidáció, szulfatálás, foszfatálás, stb.) változatos funkciós csoportokat tartalmazó molekulacsaládok építhetők fel belőlük. Előadásomban a vegyületek szintézisét és szerkezet-meghatározásuk problémás elemeit mutatom be.