Michaela Novotná. Mikrobiologický ústav AV ČR Laboratoř Biotransformací Praha



Podobné dokumenty
ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

RUŠENÁ KRYSTALIZACE A SUBLIMACE

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

LABORATOŘ OBORU. Hydrogenace na heterogenizovaných katalyzátorech. Umístění práce:

C3070 Organická chemie - laboratorní cvičení molekulární biologie

CH 3 -CH 3 -> CH 3 -CH 2 -OH -> CH 3 -CHO -> CH 3 -COOH ethan ethanol ethanal kyselina octová

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU VITAMÍNU D METODOU LC/MS

METODY ČIŠTĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK

RCOOR + H 2 O. Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/ Esterifikace

ORGANICKÁ CHEMIE Laboratorní práce č. 4 Téma: Karbonylové sloučeniny, karboxylové kyseliny

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Ústav organické technologie. Václav Matoušek

Teoretický protokol ze cvičení Josef Bušta, skupina: 1, obor: fytotechnika

HYDROXYLOVÉ SLOUČENINY KYSLÍKATÉ DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Úloha č. 1 Příprava nifedipinu

CHEMIE - Úvod do organické chemie

1. ročník Počet hodin

Důvody pro stanovení vody v potravinách

Izolace RNA. doc. RNDr. Jan Vondráček, PhD..

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

14. Biotechnologie Výroba kvasné kyseliny octové Výroba kyseliny citronové Výroba kvasného etanolu Výroba sladu a piva

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

Analýza kofeinu v kávě pomocí kapalinové chromatografie

Aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny

Úvod Obecný vzorec alkoholů je R-OH.

2. Laboratorní den Příprava jodičnanu draselného oxidačně-redukční reakce v roztoku. 15 % přebytek KMnO 4. jméno: datum:

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

DĚLÍCÍ METODY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

3. ročník Vzdělávací obor - Člověk a příroda

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Směsi a čisté látky, metody dělení

PLANÁRNÍ (PLOŠNÁ) CHROMATOGRAFIE

Metody gravimetrické

Standardní operační postup

ALKOHOLY, FENOLY A ETHERY. b. Jaké zdroje cukru znáte a jak se nazývají produkty jejich kvašení?

CH 2 = CH 2 ethen systematický název propen CH 2 = CH CH 3 but-1-en CH 2 = CH CH 2 CH 3 but-2-en CH 3 CH = CH CH 3 buta-1,3-dien CH 2 = CH CH = CH 2

POPIS VYNÁLEZU К AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (И) (Bl) REPUBLIKA < 19 ) (6i) SKÁLA. LADISLAV RITDr., РВАНА

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Asymetrická transfer hydrogenace při syntéze prekurzorů farmaceutických substancí

SACHARIDY FOTOSYNTÉZA: SAHARIDY JSOU ORGANICKÉ SLOUČENINY SLOŽENÉ Z VÁZANÝCH ATOMŮ UHLÍKU, VODÍKU A KYSLÍKU.

Sol gel metody. Si O Si + H 2 O (2)

TEST + ŘEŠENÍ. PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2010

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU DEKOCHINÁTU METODOU HPLC

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

L 54/32 CS Úřední věstník Evropské unie

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 ŠKOLNÍ KOLO. Kategorie C ZADÁNÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (40 BODŮ)

TUKY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

APO seminář 3 4: TITRAČNÍ METODY V ANALÝZE POTRAVIN

ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ČISTÉ ASPARTÁTY PRO VYSOCE ODOLNÉ NÁTĚROVÉ HMOTY. JIŘÍ PODEŠVA, MARTIN HRUBÝ, OLGA TRHLÍKOVÁ, MIROSLAVA DUŠKOVÁ SMRČKOVÁ a DANA CHMELÍKOVÁ.

hygieně K. Černá, Š. Dušková, J. Mráz, L. Řimnáčová*, P. Šimek* Státní zdravotní ústav Praha *Biologické centrum AV ČR České Budějovice

Vlastnosti. Pozor! H 3 C CH 3 H CH 3

Zkušební okruhy k přijímací zkoušce do magisterského studijního oboru:

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU VÁPNÍKU MANGANOMETRICKY

VODA 1. FYZIKÁLNÍ METODY. Charakteristické vlastnosti vody využívané v analytických metodách. chemická reaktivita. těkavost, rozpouštěcí schopnost

Superkritická fluidní extrakce (SFE) Superkritická fluidní extrakce


Oxidace benzaldehydu vzdušným kyslíkem a roztokem

Chemie 2017 CAU strana 1 (celkem 5)

VÝVOJ ALTERNATIVNÍ SYNTÉZY ČINIDLA Sm-PDTA PRO CHIRÁLNÍ ROZLIŠENÍ AMINOKYSELIN POMOCÍ NMR

Kyslíkaté deriváty. 1) Hydroxyderiváty: a) Alkoholy b) Fenoly. řešení. Dle OH = hydroxylová skupina

Jednou z nejdůležitějších skupin derivátů uhlovodíků jsou sloučeniny obsahující jednovazné hydroxylové skupiny OH, proto hydroxyderiváty:

HYDROXYDERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

Kyslíkaté deriváty uhlovodíků III

Pozn.: Pokud není řečeno jinak jsou pod pojmem procenta míněna vždy procenta hmotnostní.

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Karboxylové kyseliny. Ing. Lubor Hajduch ZŠ Újezd Kyjov

ČÍSLO KYSELOSTI

projektu OPVK 1.5 Peníze středn CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Ing. Eva Kubíčková edmět: Deriváty uhlovodíků 41-l/01)

Jedovatá stopa 4. díl

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 KRAJSKÉ KOLO. Kategorie A ZADÁNÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (40 BODŮ) Časová náročnost 120 minut

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU AMINOKYSELIN

Reakce organických látek

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Chromatofokusace. separace proteinů na základě jejich pi vysoké rozlišení. není potřeba připravovat ph gradient zaostřovací efekt jednoduchost

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

rtuť při 0 o C = 470 mn m 1 15,45 17,90 19,80 21,28

VOJENSKÉ JAKOSTNÍ SPECIFIKACE POHONNÝCH HMOT, MAZIV A PROVOZNÍCH KAPALIN

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

VII.6.4 Polykondenzace Lineární polymery. H. Schejbalová & I. Stibor, str I. Prokopová, str D. Lukáš 2013

Hydrogenace sorbového. alkoholu pomocí toru. tická. Školitel: Ing. Eliška. Leitmannová

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Organická chemie pro biochemiky II část

Alkaloidy. Základní vlastnosti

OCH/OC2. Heterocyklické sloučeniny

Dekantace. separace složek nehomogenních směsí - dekantace promývání VS dekantace prasárničky

1 Základní chemické výpočty. Koncentrace roztoků

Chemické výpočty 8. Procvičování krystalizace

Karbonylové sloučeniny

Hmotnostní detekce biologicky významných sloučenin pro biotechnologie část 3 - Provedení štěpení proteinů a následné analýzy,

1. nitrosloučeniny R-NO 2 CH 3 -NO aminosloučeniny R-NH 2 CH 3 -NH 2

DUM VY_52_INOVACE_12CH24

Návod k laboratornímu cvičení. Alkaloidy a steroidy

Ústřední komise Chemické olympiády. 53. ročník 2016/2017. KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA kategorie C. ZADÁNÍ: 60 BODŮ časová náročnost: 120 minut

UHLOVODÍKY A HALOGENDERIVÁTY

Organická chemie 1. ročník studijního oboru - gastronomie.

Transkript:

Michaela ovotná 2006 Mikrobiologický ústav AV ČR Laboratoř Biotransformací Praha

ZAVEDEÍ DVOJÉ VAZBY DO MOLEKULY DIYDROLYSERGOLU

ÚVOD ámelové alkaloidy patří mezi farmakologicky významné přírodní látky. Tyto látky jsou nejčastěji obsaženy v tzv. námelu, což je zvláštní morfologický útvar vytvářený houbou paličkovicí nachovou (Claviceps purpurea), která parazituje na žitu. Průmyslově se získávají právě izolací z uměle pěstovaného námele. V námelu jsou tyto alkaloidy obsaženy nejčastěji ve formě tzv. ergopeptidů (amidy kyseliny lysergové s cyklickým peptidem, tvořeným čtyřmi aminokyselinami). Obilí napadené paličkovicí nachovou a detail sklerocia.

Jiným zdrojem těchto alkaloidů jsou svlačce rodu Ipomoea (např. I. purpurea - povíjnice nachová), které obsahují hlavně alkoholy námelových alkaloidů, jako např. lysergol, dihydrolysergol a elymoklavin (viz obr. 1), jež se zde vyskytují ve volné formě (nejsou vázány s aminokyselinami). Ipomoea purpurea C 2 O C 2 O C 2 O 9 8 7 10 5 6 1 2 lysergol dihydrolysergol elymoklavin Obr. 1. ámelové alkaloidy obsažené v rostlinách rodu Ipomoea

ámelové alkaloidy, vyskytující se v přírodě, mohou obsahovat v kruhu D dvojnou vazbu v poloze 8 (např. elymoklavin) nebo v poloze 9 (lysergol, kyselina lysergová). Doposud však není znám v přírodě se vyskytující námelový alkaloid s dvojnou vazbou v poloze 7. C 2 O C 2 O COO elymoklavin lysergol kyselina lysergová

Tyto látky patří mezi fyziologicky zajímavé sloučeniny, neboť působí na různé buněčné receptory. Tato skutečnost je vysvětlována přítomností několika strukturních motivů v jejich molekule lze u nich nalézt např. strukturní analogii s adrenalinem, serotoninem nebo dopaminem (endogenní neurotransmitery, zodpovědné za řízení mnoha fyziologických pochodů, např. reakce na stres, regulace spánku, přenos nervových vzruchů, atd.). 13 12 8 9 7 O O D 6 10 C 5 3 A C 16 15 4 O 1 B O 2 ERGOLIE ADREALIE SEROTOIE 2 2 O O DOPAMI Zavedení dvojné vazby do polohy 7 molekuly dihydrolysergolu, popř. jeho jednoduchého derivátu (aldehydu, esteru), by mohlo pozměnit selektivitu tohoto derivátu k buněčným receptorům, popř. i zlepšit jeho biologickou aktivitu v porovnání s přirozeně se vyskytujícími námelovými alkaloidy.

CÍL PRÁCE Cílem této práce bylo vyvinout metodiku pro zavedení nové dvojné vazby právě do polohy 7 molekuly dihydrolysergolu. Schůdnost tohoto úkolu byla prokázána v 1973 (Stütz P., Stadler P.A. Tetrahedron Lett. 51, 5095, 1973) reakcí naznačenou ve Schématu: COO O C OO COO COO Cl C 2 Cl 2, 0 C O Ac 2 O/Et 3 methylester dihydrolysergové kys. -6-oxid -7,8-derivát icméně, analogické reakce s jinými námelovými alkaloidy byly neúspěšné. Bylo prokázáno (Křen V., Gažák R. nepublikované výsledky), že tato reakce neprobíhá ani s dihydrolysergolem (Obr. 1), ani s jeho O-acetátem.

MOŽÉ ŘEŠEÍ Možná cesta, jak zlepšit reaktivitu dihydrolysergolu pro tuto reakci, spočívá v oxidaci jeho primární alkoholické skupiny v poloze 8 na skupinu aldehydickou. Takto se získá sloučenina, která by měla mít podobné chemické vlastnosti jako již dříve publikovaný methylester kyseliny dihydrolysergové (aldehydická skupina má elektronakceptorové vlastnosti, stejně jako skupina esterová).

ámel na žitu Problémem aldehydické skupiny v této reakci je však její velká citlivost k oxidaci. Použitá m-chloroperoxybenzoová kyselina by způsobila její nežádoucí oxidaci na skupinu karboxylovou. Je proto nutné aldehydickou skupinu vhodným způsobem chránit proti této nežádoucí oxidaci. To je možno provést tak, že se aldehydická skupina převede na skupinu, která si zachová její elektron-akceptorové vlastnosti, ale nebude již náchylná k oxidaci.

Vhodnou skupinou pro tento účel je např. 2,4-dinitrofenylhydrazon, který byl také použit v této práci. Mezi jeho velké výhody patří hlavně jeho stabilita v kyselém prostředí, stabilita vůči mírné oxidaci a také skutečnost, že látky ve formě 2,4-dinitrofenylhydrazonů velmi snadno krystalizují, což usnadňuje jejich izolaci z reakční směsi.

REAKČÍ SCÉMA VEDOUCÍ K DERIVÁTU DIYDROLYSERGOLU S DVOJOU VAZBOU V POLOZE 7 ( -7,8-derivát) C 2 O CO O 2 O 3 3 O 3 2 COO O O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O O O C O 2 O 2 C C C 2 O 3 C C 2 C 2 O C O

JEDOTLIVÉ FÁZE PŘÍPRAVY 2,4-dinitrofenylhydrazonu 6- methyl-8β-formyl- -7,8-ergolinu 1) Oxidace 6-methyl-8β-hydroxylmethyl-ergolinu PRICIP : C 2 O CO SO 3.TEA DMSO, t=25 C

POSTUP: Dihydrolysergol (1, 95mmol) byl převeden do roztoku DMSO a TEA. K tomuto roztoku byl po kapkách přidáván roztok SO 3.TEA (4, 87mmol ) / DMSO. Po 10 min stálého míchání byl roztok převeden do předem ochlazené 10% kyseliny octové, vzniklý roztok se nechal míchat 30 min. Roztok byl neutralizován 5M ao do vzniku sraženiny. Sraženina byla odfiltrována a filtrát byl extrahován C 2 Cl 2. Sraženina na filtru byla promyta vodou a rozpuštěna v C 2 Cl 2. Spojené extrakty byly promyty nasyceným roztokem acl, vysušeny bezvodým a 2 SO 4 a odpařeny na vakuové odparce. Zbytky vody byly odstraněny azeotropní destilací s toluenem. Dihydrolysergol...6-methyl-8β-hydroxylmethyl-ergolin TEA triethylamin MeO methanol DMSO...dimethylsulfoxid

2. Chromatografie Byly provedeny 2 následné separace 6-methyl-8-β-formyl-ergolinu s následnými gradienty 1.mobilní fáze: a) CCl 3 /MeO/ 4 O = 95/5/1 b) CCl 3 /MeO/ 4 O = 90/10/1 2. mobilní fáze: a) CCl 3 /MeO/TEA = 94,5/5/0,5 b) CCl 3 /MeO/TEA = 92/7,5/0,5 ZÁVĚR: Po chromatografii byl výtěžek 6-methyl-8β-formyl-ergolinu 1,38mmol (71%).

2) Příprava hydrazonu (2a) a přečištění vedlejšího produktu hydrazonu (2b) PRICIP: O 2 O 2 O 2 CO 2 O 2 O 2 O 2 COO O C C

a) POSTUP: Aldehyd (1) (0,786mmol ) byl rozpuštěn v ethanolu. Do připraveného roztoku COO a EtO byl předložen 2,4-dinitrofenylhydrazin (1,0 mmol ). Roztok aldehydu(1) byl převeden do roztoku 2,4 dinitrofenylhydrazinu a nechán 30 min reagovat za stálého míchání. Vzniklá sraženina byla zfiltrována na fritě. Filtrát byl odpařen a pak následně rozpuštěn v MeO a v C 2 Cl 2. Poté byl roztok zahuštěn na vodní lázni a ponechán krystalizovat při laboratorní teplotě pozvolným odpařením těkavějšího rozpouštědla C 2 Cl 2 a následného uvolnění produktu ve formě krystalů hydrazonu (2a), jenž byl odfiltrován na fritě. Chromatografií matečného roztoku byl získán čistý vedlejší produkt hydrazon (2b). ZÁVĚR: Výtěžek čistého hydrazonu (2a) byl 0,15mmol (19%). Aldehyd (1)..6-methyl-8β-formyl-ergolin (dihydrolyserg-8-al) ydrazon (2a) 2,4 dinitrofenylhydrazon dihydrolyserg-8-alu ydrazon (2b) 2,4 dinitrofenylhydrazon iso-dihydrolyserg- 8-alu

Chromatografie: Mobilní fáze: CCl 3 / toluen / MeO / 3 = 85/ 10/ 5/ 0,5 Pro zvýšení polarity byla použita mobilní fáze s následným gradientem: CCl 3 / toluen / MeO / 3 = 90/ 5/ 5/ 0,5 b)postup: Aldehyd (1) (0,236mmol ) byl rozpuštěn ethanolu. Do připraveného roztoku COO a 2 O byl předložen 2,4- dinitrofenylhydrazin (0,708mmol). Aldehyd (1) byl převeden do roztoku 2,4 -dinitrofenylhydrazinu a nechán 30 min reagovat za stálého míchání. Po uběhnutí uvedené doby byl roztok převeden za stálého míchání do nasyceného roztoku aco 3. evypadly žádné krystaly. Reakční směs byla extrahována s C 2 Cl 2 v dělící nálevce a odpařena na vakuové odparce. ZÁVĚR: Tato metoda se neosvědčila k získání krystalů. Byl získán pouze znečištěný roztok.

3) Příprava 2,4-dinitrofenylhydrazonu 6-methyl-8β-formyl- 7,8-ergolinu PRICIP: O 2 O 2 O 2 O 2 O O O C O 2 O 2 C C 7 5 ClO 3 Cl C Ac 2 O,TEA C C 2 Cl 2, 0 O C O

a)postup: ydrazon (2a)(0,12mmol) byl rozpuštěn v C 2 Cl 2, k roztoku byla přidána MCPBA a roztok byl nechán 1h míchat při 0 C. Po uběhnutí dané doby byl k roztoku přidán Ac 2 O a TEA. Výsledný roztok byl po 1 hodině míchání při 0 o C 2x vytřepán nasyceným roztokem aco 3 a poté extrahován C 2 Cl 2. Organická fáze byla vysušena bezvodým a 2 SO 4 a odpařena na vakuové odparce; odparek byl zbaven zbytků vlhkosti, tak že byl rozpuštěn v C 2 Cl 2 a pak k němu byl přidám toluen (tvoří s vodou azeotropní směs ). Chromatografie: Mobilní fáze: CCl 3 / toluen/ MeO/ 3 = 85/ 10/ 5 / 0,5 ZÁVĚR: Výtěžek čistého hydrazonu (3) je 0,007mmol (6 %). MCPBA...m-chloroperoxybenzoová kyselina Ac 2 O...acetanhydrid ydrazon (2a)....2,4 dinitrofenylhydrazon dihydrolyserg-8-alu ydrazon (3). 2,4-dinitrofenylhydrazon 6-methyl-8β-formyl- 7,8 -ergolinu

b) POSTUP: MCPBA byla přečištěna (MCPBA je nestálá a přechází na m-chlorobenzoovou kyselinu). MCPBA byla převedena do roztoku ( přibližné p=7,5) K 2 PO 4 a a 2 PO 4,roztok byl 10 min nechán míchat, poté byl odfiltrován na fritě. Byly získány krystaly MCPBA o předpokládané 90% čistotě. Další postup byl totožný s postupem a). Chromatografie: 1)Mobilní fáze: Petrolether /ethylacetát = 4/ 1 Byl odstraněn nezreagovaný DP-hydrazin. 2)Mobilní fáze: CCl 3 / toluen/ MeO/ 3 = 85/ 10/ 5/ 0,5 ZÁVĚR: Praktický výtěžek čistého hydrazonu (3) byl 4,1 %.

ZÁVĚR: Vyvinuli a ověřili jsme novou metodiku pro zavedení dvojné vazby do polohy 7 dihydrolysergolu. Struktura výsledného 2,4-dinitrofenylhydrazon 6-methyl-8β-formyl- 7,8 -ergolinu byla potvrzena nukleární magnetickou rezonancí.