velikost textu

Optimalizace syntézy 32-hydroxydotriakontanové kyseliny

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Optimalizace syntézy 32-hydroxydotriakontanové kyseliny
Název v angličtině:
Optimization of the synthesis of 32-hydroxydotriacontanoic acid
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Veronika Sommerová
Vedoucí:
PharmDr. Lukáš Opálka, Ph.D.
Oponent:
PharmDr. Jaroslav Roh, Ph.D.
Id práce:
184732
Fakulta:
Farmaceutická fakulta v Hradci Králové (FaF)
Pracoviště:
Katedra organické a bioorganické chemie (16-16120)
Program studia:
Farmacie (M5206)
Obor studia:
Farmacie (FAR)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
6. 6. 2018
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
syntéza, ultradlouhá mastná kyselina, kožní bariéra
Klíčová slova v angličtině:
synthesis, ultra long fatty acid, skin barrier
Abstrakt:
Abstrakt Acylceramidy patří do podskupiny ceramidů s ultradlouhým řetězcem. Jsou klíčovými komponenty extracelulární lipidové matrix stratum corneum, ve které hrají důležitou roli pro správnou funkci kožní bariéry (brání nadměrné ztrátě vody a průniku exogenních substancí a patogenů do organismu). Kyselina 32-hydroxydotriakontanová je jedna z kyselin, které tvoří skelet všech acylceramidů. V molekule acylceramidů je karboxylová skupina této kyseliny navázána na primární amino skupinu sfingoidní báze a ω-hydroxylová skupina je esterifikována kyselinou linolovou. Kyselina 32-hydroxydotriakontanová se může ve stratum corneum vyskytovat jako součást volného acylceramidu nebo může být kovalentně navázána na povrch korneocytů a tvořit „první lamelu“, která poté slouží jako základ pro správnou orientaci ostatních lipidů v matrix. Současná literatura popisuje syntézu 32-hydroxydotriakontanové kyseliny, ale pouze s relativně nízkými celkovými výtěžky. Nejproblematičtější částí syntézy se jeví být spojování dvou kratších fragmentů vedoucích ke vzniku ultradlouhého řetězce. Hlavním cílem této práce byla optimalizace reakčních podmínek a zvýšení výtěžnosti přípravy ultradlouhé kyseliny se zaměřením na tento nejkomplikovanější krok. První možností, jak zvýšit výtěžek bylo modifikovat reakční podmínky v dříve popsané Wittigově reakci. Wittigova reakce je v literatuře popsaná s výtěžkem pouze okolo 35 %. Očekávali jsme, že změna reakčního času nebo teploty během formování fosfonium ylidu povede ke zlepšení. Bohužel se nepodařilo signifikantně zvýšit výtěžky. Jelikož Wittigova reakce patří mezi olefinační reakce, dalším cílem bylo vyzkoušet jiné typy olefinačních reakcí pro případné zvýšení výtěžnosti tohoto kroku. V této práci jsme se zaměřili hlavně na Julia a Julia-Kocienski reakce a jejich modifikace. Pro tento účel byla připravena série dosud nepopsaných heterocyklických derivátů hexadekanové kyseliny jakožto výchozích látek pro tento typ reakce. Nejvyšších 1 výtěžků se podařilo dosáhnout pomocí Julia-Kocienski olefinace s (1-cyklohexyl-1H- tetrazol-5-yl)sulfonylovým derivátem hexadekanové kyseliny jako výchozí látkou. V tomto případě jsme byli schopni zvýšit výtěžky reakce nad 70 %, což je přibližně dvojnásobek oproti předchozímu postupu a znamená to značné zlepšení popsané reakční dráhy. 2
Abstract v angličtině:
Abstract Acylceramides belong to the subgroup of ultralong chain ceramides. They are essential components of the extracellular lipid matrix of stratum corneum, where they play a crucial role in proper function of skin barrier (they help preventing the excessive water loss and penetration of exogenous substances and pathogens to the organism). The 32-hydroxydotriacontanoic acid is one of the fatty acids forming the backbone of all the acylceramides. In the molecule of acylceramide, the carboxyl group of this acid is bound to a primary amino group of the sphingoid base and the ω-hydroxy group is esterified with linoleic acid. In the stratum corneum, 32-hydroxydotriacontanoic acid may remain as a part of free acylceramides or it can be covalently linked to the surface of corneocytes and form the “first lamela”, which then serves as a basis for the orientation of other lipids in the matrix. The recent literature describes the synthesis of 32-hydroxydotriacontanoic acid but only with relatively small overall yields. The most problematic part of the synthesis seems to be the connection of two shorter fragments leading to the ultralong chain. The main aim of this research project was to optimalise the reaction conditions to increase the yield of formation of the utralong acid, focusing on the most complicated step. First possibility to increase the yield was by modifying the reaction conditions in the previously described Wittig reaction. In the literature, the Wittig reaction was described with a yield around only 38%. We expected that a change in the reaction time or temperature during the ylide formation might lead to an improvement. Unfortunately, we were not able to increase the yields significantly. Since Wittig reaction belongs to a group of olefination reactions, the next aim was to examine additional olefination reactions to possibly increase the yield of this step. In this thesis, we mainly focused on Julia and Julia-Kocienski reactions and their modifications. For this purpose, a series of hitherto unpublished heterocyclic 1 derivates of hexadecanoic acid was prepared as starting materials for this type of reaction. The highest yields were obtained by the modified Julia-Kocienski reaction with (1-cyclohexyl-1H-tetrazole-5-yl)sulfonyl derivative of hexadecanoic acid as a starting material. In this case, we were able to increase the yields even over 70% which is approximately double compared to a previous procedure meaning a great improvement in the described reaction pathway. 2
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Veronika Sommerová 2.19 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Veronika Sommerová 102 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Veronika Sommerová 101 kB
Stáhnout Posudek vedoucího PharmDr. Lukáš Opálka, Ph.D. 277 kB
Stáhnout Posudek oponenta PharmDr. Jaroslav Roh, Ph.D. 203 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby Prof. PharmDr. Alexandr Hrabálek, CSc. 154 kB