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Science:首次发现一种合成小环糊精的新方法

来源:本站原创 2019-04-15 13:21

2019年4月15日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自日本关西学院大学的研究人员首次发现了一种合成小环糊精(属于环状低聚糖类型)的方法。相关研究结果于2019年4月11日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Conformationally supple glucose monomers enable synthesis of the smallest cyclodextrins”。在这篇论文中,他们概述了他们的策略并描述了它的效果。
图片来自Science (2019), doi:10.1126/science.aaw3053。

环糊精(Cyclodextrin, CD)是以一种产生开放型空腔(通常是一种环状结构)的方式形成的连接糖。化学家们已发现了多种利用其它有用的分子填充这些空腔的方法,这通常允许它们结合疏水小分子。一旦结合上去,这些疏水小分子就会被困在这些空腔中,这会让环糊精溶于水。

每种环状结构都有自己的名称,具体取决于糖分子的数量,如八聚体或六聚体。制药公司和其他化学公司已利用环糊精制造各种各样的消费品和药物。常用的环糊精通常由六至八个糖分子制成,但是化学家们希望制造使用仅由三或四个糖分子组成的较小环状结构(CD3和CD4)的新产品。不幸的是,到目前为止还没有办法制造这样的小环糊精分子。在这项新的研究中,这些研究人员找到了一种解决这种问题的方法,揭示了如何制造基于小环糊精的新产品。

为了制造小环糊精,这些研究人员使用接头来构建构成单元(building block)。这些构成单元用于改变糖分子构象---更具体地说,这些接头促进糖单体在多种可能的形状之间形成具有平衡的偏好。这种行为称为柔韧性(suppleness)。这些研究人员通过将每个接头与两个糖醇基团物理连接来强制产生柔韧性,从而导致另一个环状结构的产生。这使得他们能够克服将这些糖单体结合在一起时产生的较强张力---这一问题在过去阻碍了它们的制造。

环糊精主要用于制造药物,但是其他的应用包括农业产品和环境工程。它们的受欢迎程度主要归功于它们的安全性---它们都是无毒的。鉴于它们的历史,新的较小的环糊精可能会用于类似的应用中。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Daiki Ikuta et al. Conformationally supple glucose monomers enable synthesis of the smallest cyclodextrins. Science, 2019, doi:10.1126/science.aaw3053.
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