വാർത്തകൾ

സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് പുറമേ, പ്രകൃതിയിൽ വളരെ സാധാരണമായ ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനമായതിനാൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയം എല്ലായ്പ്പോഴും ശാസ്ത്രത്തിന് താൽപ്പര്യമുള്ള കാര്യമാണ്. ഷ്മിഡ്റ്റ്, തോഷിമ, ടാറ്റ്സുത എന്നിവരുടെ സമീപകാല പ്രബന്ധങ്ങളും അവയിൽ ഉദ്ധരിച്ചിരിക്കുന്ന നിരവധി റഫറൻസുകളും സിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയെക്കുറിച്ച് അഭിപ്രായപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിൽ, മൾട്ടി-ഷുഗർ ഘടകങ്ങൾ ആൽക്കഹോൾ, കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടീനുകൾ പോലുള്ള ഒരു ന്യൂക്ലിയോഫൈലുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു കാർബോഹൈഡ്രേറ്റിന്റെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളിൽ ഒന്നുമായുള്ള സെലക്ടീവ് പ്രതിപ്രവർത്തനം ആവശ്യമാണെങ്കിൽ, ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ മറ്റെല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും സംരക്ഷിക്കപ്പെടണം. തത്വത്തിൽ, എൻസൈമാറ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ സൂക്ഷ്മജീവി പ്രക്രിയകൾക്ക്, അവയുടെ സെലക്റ്റിവിറ്റി കാരണം, സങ്കീർണ്ണമായ രാസ സംരക്ഷണ, ഡിപ്രൊട്ടക്ഷൻ ഘട്ടങ്ങളെ പ്രദേശങ്ങളിലെ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളിൽ നിന്ന് സെലക്ടീവ് ആയി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ നീണ്ട ചരിത്രം കാരണം, ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിൽ എൻസൈമുകളുടെ പ്രയോഗം വ്യാപകമായി പഠിക്കുകയും പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടില്ല.
അനുയോജ്യമായ എൻസൈം സംവിധാനങ്ങളുടെ ശേഷിയും ഉയർന്ന ഉൽപാദനച്ചെലവും കാരണം, ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ എൻസൈമാറ്റിക് സിന്തസിസ് വ്യാവസായിക തലത്തിലേക്ക് അപ്‌ഗ്രേഡ് ചെയ്യാൻ തയ്യാറല്ല, അതിനാൽ രാസ രീതികളാണ് ഇഷ്ടപ്പെടുന്നത്.
1870-ൽ, ഡെക്‌സ്ട്രോസ് (ഗ്ലൂക്കോസ്) അസറ്റൈൽ ക്ലോറൈഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് “അസെറ്റോക്ലോർഹൈഡ്രോസ്” (1, ചിത്രം 2) സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതായി മാകോളി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു, ഇത് ഒടുവിൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡ് സിന്തസിസ് റൂട്ടുകളുടെ ചരിത്രത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.
ചിത്രം 2. മൈക്കിളിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ ആരിൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ സിന്തസിസ്
ശുദ്ധമായ ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ സ്റ്റീരിയോസെലക്ടീവ് സിന്തസിസിന് ടെട്രാ-0-അസറ്റൈൽ-ഗ്ലൂക്കോപൈറനോസൈൽ ഹാലൈഡുകൾ (അസെറ്റോഹാലോഗ്ലൂക്കോസുകൾ) പിന്നീട് ഉപയോഗപ്രദമായ ഇടനിലക്കാരാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. 1879-ൽ, കോളിയുടെ ഇടനിലക്കാരിൽ നിന്നും ഫിനോളേറ്റുകളിൽ നിന്നും കൃത്യമായ, ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യാവുന്ന ആരിൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ആർതർ മൈക്കൽ വിജയിച്ചു. (ആരോ-, ചിത്രം 2).
1901-ൽ, W.Koenigs ഉം E.Knor ഉം അവരുടെ മെച്ചപ്പെട്ട സ്റ്റീരിയോസെലക്ടീവ് ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രക്രിയ അവതരിപ്പിച്ചപ്പോൾ, മൈക്കൽ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളിലേക്കും ഹൈഡ്രോക്സിലിക് അഗ്ലൈക്കോണുകളിലേക്കും വിശാലമായ ഒരു ശ്രേണിയിലേക്ക് സമന്വയിപ്പിച്ചു (ചിത്രം 3). പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ അനോമെറിക് കാർബണിൽ ഒരു SN2 പകരക്കാരൻ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ കോൺഫിഗറേഷന്റെ വിപരീതവുമായി സ്റ്റീരിയോസെലക്ടീവ് ആയി മുന്നോട്ട് പോകുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് അസിയോബ്രോമോഗ്ലൂക്കോസ് ഇന്റർമീഡിയറ്റ് 3 ന്റെ β-അനോമറിൽ നിന്ന് α-ഗ്ലൂക്കോസൈഡ് 4 ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. വെള്ളി അല്ലെങ്കിൽ മെർക്കുറി പ്രൊമോട്ടറുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലാണ് കൊനിഗ്സ്-നോർ സിന്തസിസ് നടക്കുന്നത്.
ചിത്രം 3. കൊയിനിഗ്സും നോറും അനുസരിച്ച് ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സ്റ്റീരിയോസെലക്ടീവ് സിന്തസിസ്.
1893-ൽ, എമിൽ ഫിഷർ ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിന് അടിസ്ഥാനപരമായി വ്യത്യസ്തമായ ഒരു സമീപനം നിർദ്ദേശിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയ ഇപ്പോൾ "ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ" എന്നറിയപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ആൽക്കഹോളുകളുമായുള്ള ഗ്ലൈക്കോസുകളുടെ ആസിഡ്-ഉത്പ്രേരക പ്രതിപ്രവർത്തനം ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഡെക്‌സ്ട്രോസിനെ അൺഹൈഡ്രസ് എത്തനോൾ ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ 1874-ൽ എ. ഗൗട്ടിയർ നടത്തിയ ആദ്യത്തെ ശ്രമവും ചരിത്രപരമായ ഏതൊരു വിവരണത്തിലും ഉൾപ്പെടുത്തണം. തെറ്റിദ്ധരിപ്പിക്കുന്ന ഒരു മൂലക വിശകലനം കാരണം, തനിക്ക് ഒരു "ഡിഗ്ലൂക്കോസ്" ലഭിച്ചതായി ഗൗട്ടിയർ വിശ്വസിച്ചു. ഗൗട്ടിയറുടെ "ഡിഗ്ലൂക്കോസ്" വാസ്തവത്തിൽ പ്രധാനമായും എഥൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡ് ആണെന്ന് ഫിഷർ പിന്നീട് തെളിയിച്ചു (ചിത്രം 4).
ചിത്രം 4. ഫിഷർ അനുസരിച്ച് ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയം
ഫിഷർ എഥൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡിന്റെ ഘടന ശരിയായി നിർവചിച്ചു, ഇത് നിർദ്ദേശിച്ച ചരിത്രപരമായ ഫ്യൂറനോസിഡിക് ഫോർമുലയിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും. വാസ്തവത്തിൽ, ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്, കൂടുതലും α/β-അനോമറുകളുടെയും പൈറനോസൈഡ്/ഫ്യൂറനോസൈഡ് ഐസോമറുകളുടെയും സന്തുലിത മിശ്രിതങ്ങളാണ്, അവയിൽ ക്രമരഹിതമായി ബന്ധിപ്പിച്ച ഗ്ലൈക്കോസൈഡ് ഒലിഗോമറുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.
അതനുസരിച്ച്, ഫിഷർ പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യക്തിഗത തന്മാത്രാ സ്പീഷീസുകളെ എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയില്ല, ഇത് മുൻകാലങ്ങളിൽ ഗുരുതരമായ ഒരു പ്രശ്നമായിരുന്നു. ഈ സിന്തസിസ് രീതിയുടെ ചില മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾക്ക് ശേഷം, ഫിഷർ പിന്നീട് തന്റെ അന്വേഷണങ്ങൾക്കായി കൊയിനിഗ്സ്-നോർ സിന്തസിസ് സ്വീകരിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച്, 1911-ൽ സർഫാക്റ്റന്റ് ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ലോംഗ്-ചെയിൻ ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൂക്കോസൈഡിന്റെ സിന്തസിസ് ആദ്യമായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തത് ഇ.ഫിഷറും ബി.ഹെൽഫെറിച്ചുമാണ്.
1893-ൽ തന്നെ, പ്രത്യേകിച്ച് ശക്തമായ ക്ഷാര മാധ്യമങ്ങളിൽ, ഓക്സീകരണത്തിനും ജലവിശ്ലേഷണത്തിനും എതിരായ ഉയർന്ന സ്ഥിരത പോലുള്ള ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ അവശ്യ ഗുണങ്ങൾ ഫിഷർ ശരിയായി ശ്രദ്ധിച്ചിരുന്നു. സർഫാക്റ്റന്റ് പ്രയോഗങ്ങളിൽ ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡുകൾക്ക് രണ്ട് ഗുണങ്ങളും വിലപ്പെട്ടതാണ്.
ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഗവേഷണം ഇപ്പോഴും തുടരുകയാണ്, കൂടാതെ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളിലേക്കുള്ള നിരവധി രസകരമായ വഴികൾ സമീപകാലത്ത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിനുള്ള ചില നടപടിക്രമങ്ങൾ ചിത്രം 5 ൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു.
പൊതുവേ, രാസ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷൻ പ്രക്രിയകളെ ആസിഡ്-കാറ്റലൈസ്ഡ് ഗ്ലൈക്കോസിൽ എക്സ്ചേഞ്ചിൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഒളിഗോമർ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലേക്ക് നയിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളായി വിഭജിക്കാം.
ചിത്രം 5. ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ സമന്വയത്തിനുള്ള രീതികളുടെ സംഗ്രഹം
ഉചിതമായ രീതിയിൽ സജീവമാക്കിയ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിലും (ഫിഷർ ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ് (HF) പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും സംരക്ഷിക്കപ്പെടാത്ത കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് തന്മാത്രകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ) ചലനാത്മകത നിയന്ത്രിതവും, മാറ്റാനാവാത്തതും, പ്രധാനമായും സ്റ്റീരിയോടാക്സിക് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലും. രണ്ടാമത്തെ തരം നടപടിക്രമം, പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണമായ മിശ്രിതങ്ങളിലല്ല, പ്രത്യേകിച്ച് സംരക്ഷണ ഗ്രൂപ്പ് സാങ്കേതിക വിദ്യകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ, വ്യക്തിഗത സ്പീഷീസുകളുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ ഹാലോജൻ ആറ്റങ്ങൾ, സൾഫോണൈലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ട്രൈക്ലോറോഅസെറ്റിമിഡേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകൾ പോലുള്ള എക്ടോപിക് കാർബണിൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ അവശേഷിപ്പിച്ചേക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ ട്രൈഫ്ലേറ്റ് എസ്റ്ററുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് ബേസുകൾ വഴി സജീവമാക്കാം.
ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡിലോ ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡിന്റെയും പിരിഡിന്റെയും (പിരിഡിനിയം പോളി [ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ്]) മിശ്രിതങ്ങളിലോ ഗ്ലൈക്കോസിഡേഷനുകളുടെ പ്രത്യേക സാഹചര്യത്തിൽ, ഗ്ലൈക്കോസിൽ ഫ്ലൂറൈഡുകൾ സ്ഥലത്തുതന്നെ രൂപപ്പെടുകയും ആൽക്കഹോളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സുഗമമായി ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡ് ശക്തമായി സജീവമാക്കുന്നതും ഡീഗ്രേഡിംഗ് ചെയ്യാത്തതുമായ പ്രതിപ്രവർത്തന മാധ്യമമാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്; ഫിഷർ പ്രക്രിയയ്ക്ക് സമാനമായി സന്തുലിത ഓട്ടോ കണ്ടൻസേഷൻ (ഒലിഗോമെറൈസേഷൻ) നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, എന്നിരുന്നാലും പ്രതിപ്രവർത്തന സംവിധാനം വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം.
രാസപരമായി ശുദ്ധമായ ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകൾ വളരെ പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾക്ക് മാത്രമേ അനുയോജ്യമാകൂ. ഉദാഹരണത്തിന്, മെംബ്രൻ പ്രോട്ടീനുകളുടെ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനായി ബയോകെമിക്കൽ ഗവേഷണത്തിൽ ആൽക്കൈൽ ഗ്ലൈക്കോസൈഡുകൾ വിജയകരമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് ഒക്റ്റൈൽ β-D-ഗ്ലൂക്കോപൈറനോസൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പോറിൻ, ബാക്ടീരിയോറോഡോപ്സിൻ എന്നിവയുടെ ത്രിമാന ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ (ഈ കൃതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കൂടുതൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ 1988-ൽ ഡീസൻഹോഫർ, ഹുബർ, മൈക്കൽ എന്നിവർക്ക് രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു).
ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡുകളുടെ വികസന വേളയിൽ, വിവിധ മാതൃകാ പദാർത്ഥങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനും അവയുടെ ഭൗതിക രാസ ഗുണങ്ങളെ പഠിക്കുന്നതിനും ലബോറട്ടറി സ്കെയിലിൽ സ്റ്റീരിയോസെലക്റ്റീവ് രീതികൾ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. അവയുടെ സങ്കീർണ്ണത, ഇടനിലക്കാരുടെ അസ്ഥിരത, പ്രക്രിയ പാഴാക്കലുകളുടെ അളവും നിർണായക സ്വഭാവവും, കൊയിനിഗ്സ്-നോർ തരത്തിലുള്ള സമന്വയങ്ങൾ, മറ്റ് സംരക്ഷണ ഗ്രൂപ്പ് സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ എന്നിവ കാരണം അവ കാര്യമായ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കും. ഫിഷർ-തരം പ്രക്രിയകൾ താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണമല്ലാത്തതും വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിൽ നടപ്പിലാക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്, അതനുസരിച്ച്, വലിയ തോതിൽ ആൽക്കൈൽ പോളിഗ്ലൈക്കോസൈഡുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല രീതിയാണിത്.


പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ-12-2020