Hlutvetnun poly-yna og efnasmíðar á stöðubundnum metoxyluðum eterlípíðum - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Meginmarkmið viðfangsefnisins var að betrumbæta lykilskrefið í efnasmíðum okkar á annars vegar handhverfuhreinum fjölómettuðum metoxyluðum eterlípíðum og hins vegar ómega-3 fjölómettuðum fitusýrum.
Meginmarkmið viðfangsefnisins var að betrumbæta lykilskrefið í efnasmíðum okkar á annars vegar handhverfuhreinum fjölómettuðum metoxyluðum eterlípíðum og hins vegar ómega-3 fjölómettuðum fitusýrum. Það gerir okkur síðan mögulegt að ljúka efnasmíðum þessara efna með skilvirkari og traustari hætti í umtalsvert betri heimtum. Slík tegund eterlípíða er mjög áhugaverður lífvirkur undirflokkur 1-O-alkyl-sn-glyseróla er einkenna lýsi hákarla og skyldra tegunda. Fitusýrurnar tengjast hollustu sjávarfangs og lýsis og eru hinar lífvirku og mikilvægu ómega-3 fitusýrur eikósapentaensýra (EPA) og dókósahexaensýra (DHA) þeirra á meðal. Öllum þessum efnum er það sammerkt að hafa til að bera fjölómettaðar kolvetniskeðjur af mismunandi lengd og fjölómettun þar sem skiptast á cis-skipuð tvítengi og metylenhópar í keðjunni í mismiklum mæli. Slík poly-en fengust með hvataðri hlutvetnun á þrítengjum í samsvarandi poly-yn forverum þar sem þrítengi afoxast í samsvarandi cis-skipuð tvítengi í efna-smíðunum. Umtalsverðar betrumbætur náðust í verkefninu í þessu lykilskrefi efnasmíðanna. Annað mikilvægt markmið var að umbreyta hinum metoxyluðu eterlípíðum að lokinni efnasmíði þeirra í nokkur afbrigði stöðubundinna eterlípíða skipuðum hreinum miðlungs-löngum fitusýrum ásamt EPA og DHA í fyrirfram ákveðnar stöður á glyserólhluta sameind-anna þar sem lípasa var beitt til stjórnunar á nauðsynlegri staðvendni. Þess er vænst að slíkar sameindir hafi til að bera margvíslega áhugaverða líffræðilega eiginleika og að efna-smíðar þeirra muni stuðla að markvissri skimun fyrir slíkum eiginleikum. Það opnar möguleika á hagnýtingu þeirra til lyfjaþróunar. Aðferðafræðin sem beitt var í efnasmíðunum kann að nýtast í nýsmíði á skyldum fjölómettuðum fituefnum á borð við resolvín, prótektín og maresín og hugsanlega einnig í efnasmíðum á þessum fitusýrum með samsætumerkjum. Verkefnið mun leiða til birtingar á fjölda ritrýndra greina er varða efnasmíðarnar og nýtingu afurðanna úr þeim, tveggja meistararitgerða (þegar komnar) og doktorsritgerðar.
Figure 1. Bygging dókósaheaxaensýru (DHA, að neðan) og
DHA-líka MEL afbrigðisins (að ofan)
Figure 1. Structures of docosahexaenoic acid (DHA, bottom) and
the DHA-like MEL (top)
English
The chief goal of the proposed research
was to improve on the most crucial reaction step in our ongoing total syntheses
of enantiopure polyunsaturated methoxylated ether lipids (MELs) present in
shark liver oil and omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) present in
marine fats and oils. That includes the bioactive eicosapentaenoic acid (EPA)
and docosahexaenoic acid (DHA), the most prevalent omega-3 PUFAs in fish oil. The
methoxylated ether lipids are a highly interesting subclass of the 1-O-alkyl-sn-glycerols that are commonly found in the liver oil of shark and
related elasmobranch fish species. All these compounds possess polyun-saturated
methylene interrupted all-cis polyene
hydrocarbon frameworks of various length and polyunsaturation that were
obtained in the key step of the synthesis through stereo-selective partial
hydrogenation of the corresponding polyyne precursors. Significant improvements
were accomplished in the project on this key step of the syntheses. A second
important task was, once the key semi-hydrogenation step had been sorted out
and, hence, the syntheses of the polyunsaturated MELs optimized and
satisfactorily prosecuted, to convert these fascinating compounds into
structured MEL derivatives possessing pure medium-chain fatty acids along with
EPA and DHA in predetermined positions of their glycerol backbone by use of
highly regioselective lipase. It is anticipated that such molecules may offer
interesting biological activities and that their syntheses will urge investigation
of their bioactivity by systematic biological screenings. This may result in
further developments of these derivatives as drugs or for drug applications.
The methodology on which the synthetic work was based may also be utilized in
total syntheses of related polyunsaturated lipid mediators including the highly
bioactive resolvins, protectins and maresins as well as in syntheses of
isotopically labelled omega-3 PUFAs and their various related derivatives. The
project will result in publications of numerous peer-reviewed international
journal papers describing the results from the syntheses and the biological
screenings, two MSc theses (already accomplished) and ultimately a PhD thesis.
Heiti verkefnis: Hlutvetnun poly-yna og
efnasmíðar á stöðubundnum metoxyluðum eterlípíðum / Polyyne semihydrogenation
and structured methoxylated ether lipid syntheses
Verkefnisstjóri: Guðmundur G. Haraldsson, Raunvísindastofnun Háskólans
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrkár: 2014-2016
Fjárhæð styrks: 29,343 millj. kr.
Tilvísunarnúmer Rannís: 141595
