Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Синтез мембранных зондов прямым введением меток в липиды :диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.10

Год:

Номер работы: 632327

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

ПОЛУЧЕНИЕ й(ЙСОДНЫХ СОЕЩЙНЕНИЙ. О Щ И Е П Ш Е Ш СИНТЕЗА МОДЙШЩЮВАНБНХ ГЖЦЕРСЖЮФОЛЙШДОВ. В общем случае получение модифицированных ©I сводится к синтезу исходных соединений и их взаимодействию (ключевая стадия). Исходные вещества для синтеза модифицированных Ш можно разделить на два типа: I) структуры, несущие метку (или модифицированный фрагмент) - модифицирующие соединения; и

2) "скелетные" структуры - определяющие тип требуемого Ш и место метки -16в его молекуле.

2.2.1. Методы синтеза модифицищющих исходных соединений. Основным типом исходных соединений, несущих модифицированный фрагмент (или мет1су), являются модифицированные (меченые) жирные кислоты.

1.1. Ф л у о р е с ц е н т н о - м е ч е н ы е жирные кислоты. В настоящее время используются флуоресцентные метки трех типов: I) ароматические полициклические углеводороды и их производные;

2) гетероциклические соединения; и

3) полиеновне сопряженные ациклические соединения (табл. I). Таблица I. Флуоресцентно-меченые карбоновые кислоты, используемые в синтезе модифицированных Ш, W пп Название Структура Литература I. 2. 3. od-Паринаровая f) -Паринаровая 2- (9-Антроил

1.7, табл. 4 ) , Необходимо отметить, что флуоресцентно-меченые Ж , содержащ е в гидрофобной части гетероатомы (антроил-, периленоил-, да-, НЩ-, карбазол-меченые), как правило, вносят большие из- -;i<:

- менения в свойства Ш, чем Ж без гетероатомов (ot- njB-napHнаровые, антрил-, пиренил-меченые и 2-карбоксиэтиллифенилгексатриен), однако, часто Ж с полярной меткой оказываются более удобными, так как подобные флуорофорн более чувствительны к изменениям свойств микроокружения [8

1.2. С п и н - м е ч е н ы е жирные кислоты. В качестве липидных спиновых меток используются стабильные парамагнитные нитроксильные радикалы [87]. Таблица 2. Наиболее употребительные спин-меченые Ж . Название I. Доксилкарбоновые Формула QN-0 ^ 3 ^ ^ 2 ^ п ^ ^ ^ 2 ^ СОШ п*« 9, 7 , 5, 12, 7, 5 , I m = 4 , 6, 8, 3 , 8,10, 14 Литераоура 1,87 2. Проксилкарбоновые СН3 (CHg ),:;'^^--(GH2 )^СОШ n^= 10, 0, 0, 0 m = 5, 7 , 14, 15 1,87 3. цис-10-Азетоксилэйкозановая 4. транс-10-Азетоксил-э

29

1.4. Ж и р н ы е кислоты с радиоизотопными и Я М Р - м е т к а м и . Одним из обгрх и широко применяемых методов введения изотопных меток ( Н , % ) в углеводородную цепь Ж является гидрирование ненасыщенных кислот в атмосфере % £ ^"^ ^ 2 * -^Р^ ®^°^ можно получить как насыщенные Ж [103-105] , так и а 11 -цис-моноили полиеновые, исходя из соответствующих ацетиленовых кислот и гидрируя их на катализаторе Линдлара [102,103]. Замену атомов % на радиоактивный изотоп п можно осуществить также

322.2Л.5. Ж и р н ы е кислоты с электронно-плотными метками. В литературе описан единственный пример синтеза металлоорганического аналога Ж, 12,12-диметил-12-станнагексадекановой кислоты (109), предпринятого с целью получения зондов для исследований ультрасзгруктуры биологических мембран [116 ] (схема 19). Исходный триметилхлорстаннан (102) обработкой бутиллитием (IOB) превращали в тетраалкильное соединение олова (104), которое переводили в оловоорганический бромид (105) с последующим восстан

1.6. Ш о т о п о л и м е р и з у ю щ и е с я жирные кислоты. Начиная с 1980 г., несколькими исследовательскими rpynnaim независимо друг от друга осуществлены синтезы

§Л, содержащих в ацильных цепях фотополимеризующиеся группы: сопряженные диацетиленовую и диеновую [47,48] или метакрилоилокси-группу [49]. Для создания сопряженных Д В О Й Н Б К И: тройных связей в жирнокислотной цепи использовались классические метода синтеза полиненасыщенных IK [47,48 ] (схема 20). Схема 20. Н2С«

1.7. Р е а г е н т ы д л я модификации полярной части фосфолипидов. Подавляющее большинство меченых Ш с меткой в полярной части получено непосредственной модификацией полярной группы Ш природной структуры [40-46,68,120-125]. Модифицируюпщми соединениями в этом случае являются сами метки, снабженные активннми функциональными группами (табл. 4, а также раздел

2.2,2.: Если требуется изменить тип полярной группы в молекуле Ш (например, при получении аналогов Ш с различным расстоянием иеж^ а

4.) или конденсации Ж (синтетических или природЕшх) с гидроксилсодержащими компонентами (раздел

2.1.7.).

2.2.2. "Скелетные" исходные вещества и ключевая стадия получения! мощкйицитэованных фосфолипидов. Тип "скелетного" вещества определяется стратегией синтеза модифицированных Ш.

2.1. П о л у с и - н т е т и ч е с к и е методы получения модифицированных фосфолйпидов. В случае полусинтетических методов модификации ФЛ, исходными соединениями являются Ш, наделенные из природных источников (шх, Фэ, Фс, шг, да,

т) [ize].

2.2,

2.1.1. Ацилирование глицерофосфатов и лизофосфолипидов. Наиболее распространенным вариантом полусинтетического метода является

введение меченой жирной кислоты в лизо-ФЛ (122), который получают ферментативным гидролизом Ш (121) фосфолипа- -37зой Ag [49,53,63-66,69,72,74-76,80,81,85,89,92-97,99,11^ (схема 22). При этом, для всех Ш, кроме ®С, как правило, требуется предварительное блокирование функциональных групп в полярной части Ш (I20-*I2I) и их деблокирование после ацилирования лизо-Ш

39

2.1.2. Ацилирование гидроксильнБК групп в полярной головке; фосфолипидов и в гидроксиацильннх остатках фосфатидилхолинов. Известны лишь два примера непосредственного введенияметки в полярную часть да^ и Ш . В первом; случае [123] природный Щ* ацилировали хлорангидридом 2,2,5,5-тетраметилпирролин-Н-оксил3-карбоновой кислоты (129) в присутствии пиридина (схема 24). Однако, известно, что гидроксил Щ* в этих условиях не подцается ацилированию [127], поэтому в данном случае маловероятно получение

2.1,3. Н-Ацилирование остатков этаноламина, серина и аминоацильных остатков фосфолипидов. Обычно эта реакция применяется для непосредственного введения метки в полярнузо часть ФЭ или ^ . Так как процедзгра достаточно проста и проводится в относительно мягких ,5Ц1ло«^зЖ (^^ -42- коынатной температуре), то используется очень часто. Этим методом были получены Н-ДЦС-ФЭ [40,68] (схема 28), N-ДНС-ФС [ 4 3 ] , Н-антроил-ФЭ [ 4 l ] , Ы-1-пиренилсульфонил-ШЭ [45], а также 11-фтил-2-диазомалонил)-ШЭ [

43

2.1.4. К-Алкилирование остатков этаноламина, серина и аминоацильных остатков фосфолипидов. Известно много примеров алкилирования аминогрупп ФЭ и iC. Так были получены Ы-НВД-ФЭ [l20] (схема 30), Н-НЩ-К1 [ю] и Ы-(4-азидо-2-нитрофенил)-

§Э [42]. Для получения парамагнитного аналога ФЭ использовался также метод восстановительного алкилирования аминогруппй ШЭ [l2l] (схема 31). Схема 30. КСООСН. КСООСН Q CH20P0(CH2)2&3 (120) О Схема 3 1 . KCOOGHr SCO NOg 01 (147) EtgK ECOuGHp ВСООСН I C

2.1.5, Присоединение по С=С - связям ацильшзх остатков фосфолипидов.

Введение метки по двойным связям ацильных остатков Ш является наиболее проствм методом получения модифицированных по гидрофобной части Ш1. Его используют, главним образом, для введения изотопных (%, % ) меток и некоторых гетероатомов (Вг) в природные Ш. [105,132].

. Очень интересные возможности по синтезу модифицированных Ш появились в связи с открытием реакции перефосфатидилирования ШХ в присутствии фермента фосфолипазы D . Так, были найдены условия, в которых Фл D обменивает холиновую группу Ж на этаноламин [124,130,133], глицерин [124,134] , серии [l26,I30] , миоинозит [l35]. Это позволяет унифицировать схему получения модифицированных Шг синтез меченого Ш. и его перефосфатидилирование фосфолипазой D в присутствии этаноламина, серина, глицерина или

2.1.7, Конденсация фосфатидных кислот с модифицированными спиртовыми компонентами, Часто Ш , модифицированные по полярной части, получают взаимодействием Ш (синтетической или природной) со спиртовыми компонентами в присутствии различных активирувицих агентов [I, 84, 98, I37-I4I]. Обычно используют активацию фосфомоно эфирной компоненты с помощью Ш С [84,98,137-141], Этим методом были получены свободнорадикальные аналоги Ж (168) [137] и ШХ (169) [139], фотореактивннй аналог Ш. (170) [98] (схем

С и н т е т и ч е с к и е ф о с ф о л и п и д о в . м е т о д ы п о л у ­ м о д и ф и ц и р о в а н н ы х В отличие от полусинтеза, которнй удобен для модификации природных Ш с сохранением характерных для них связей между о т ­ дельными структурными блоками молекул, полный химический синтез -49необходим там, где требуется получениев "уникальнБСх" струкоур, например, ШЛ, модифицированных по глицериновому остатку [ 11,12, 14,16,17-26], по фосфоэфирной группе [27-39] или производн

2.2,I. Синтез Ш - производных 2-глицерофосфата. Общш методом получения структурных изомеров Ш является фосфорилирофание 1,3-диацилглицеринов (176) фосфорилируюпрш агентами, используемнми в синтезе Ш природной структуры [l5] (схемы 38, 39). Схема 38. СНрШ CHCBzl CHgOCOE KCOCl CHgOCOR — ^ CHOBzl I Hp, RJ/C CHCH KCi GHgCH (174) CHgOCOR CHOPClg CHgOCOR (177) I CHgOCOR (175) I CHgOCOR (176) CHgOCOR 0 H0(CH2)2HPht *-CH0P0(CH2)2HPht CHgOCOR (178) I^ ^ 1 . HgO 2 . Na(B 3 . N2H4'H2

2. Синтез ШП, модифицированных по глицерйН0В0В(^ остатку. Для спектрофотомегрических исследований фосфолипаз оказалось удобннм использование их тиоэфирных субстратов [ll,12]. С этой целью были синтезированы аналоги Ш и ФЭ, у которых или сложноэфирная связь в первом положении глицеринового остатка молекулы -bl- заменена на тиоэфирную (189,191) [l2] (схема 40),или фосфоэфирная связь - на тиофосфоэфирную (194,196) [ И ] (схема 41). Тйоэфирные аналоги ШЛ (189,191,194,195)получали из 1-меркаптогл

773.2.1. Синтез фосфатидилходинов, содержащих 9(10)-антрили 9(10)-(4-пих>енил)стеариновую кислоты. 1-АЦИЛ-2- [9(10)-антрилстеароил] -:ЭТ;^глицеро-3-фосфохолин (АС-ШК,23) и 1-ацил-2-[9(10)-(4-пирвнил)стеароил]-^;5г>глицеро3-фосфохолин (Ш-^,24) (схема

4) получали ацилированием яичного лизофосфатидилхолина (22) ангидридом соответствующей арилстеариновой кислоты (20,21) в присутствии 4-Н,Н-диметиламинопиридйна. Схема 4. СНз(СН2)72Щ.(СН2)';^0СН Аг,Н (5,7) KCOOCHg НОСН О Аг,Н (20,21) 6

3.2.2. Синтез Флуоресцентно-меченых фосфатидилхолина. фосфатидилэтаноламина, фосфатидилинозита и дифосфатидилглицерина прямым

введением метки в природные дипидн. Алкилирование антрацена и пирена природными глицерофосфолипидами: яичными Ш (25) и ФЭ (26), Ш из пекарских дрожжей (27) и Д®' из сердца быка (28) - проводили при комнатной температуре в дихлорэтане, используя 1,5-2 - кратный избыток арена (схема 5). Меченые Ш выделяли колоночной хроматографией на силикагеле. По хроматографической подвижности полученные вещества (29-36) не отличались от природных Ш. УШ-спектры и спектры флуоресценции антрил- (29-32) и пирени