n - oktylobeta - D -tioglukopiranozyd
|
|
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Preferowana nazwa IUPAC
(2R , 3S , 4S , 5R , 6S ) -2-(hydroksymetylo)-6-(oktylosulfanylo)oksano-3,4,5-triol |
|
| Inne nazwy
(1S ) -oktylo-β- d- tioglukozyd
|
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.115.951 |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C14H28O5S _ _ _ _ _ _ | |
| Masa cząsteczkowa | 308,434 g/mol |
| Wygląd | Bezbarwny Woskowaty Półstały |
| Temperatura topnienia | 125 do 131 ° C (257 do 268 ° F; 398 do 404 K) |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
n -oktylo β- d -tioglukopiranozyd ( oktylotioglukozyd , OTG ) jest łagodnym niejonowym detergentem używanym do lizy komórek lub rozpuszczania białek błonowych bez ich denaturacji . Jest to szczególnie przydatne w celu ich krystalizacji lub odtworzenia ich w dwuwarstwy lipidowe . Ma krytyczne stężenie miceli 9 mM.
Jest analogiem powszechnie stosowanego detergentu oktyloglukozydu , obecność wiązania tioeterowego czyni go odpornym na degradację przez enzymy beta-glukozydazy .
Przygotowanie
N-alkilotioglikozydy typu n -oktylo-β -d -tioglukopiranozydu nie występują naturalnie. Jednak glikozydy oleju musztardowego są powszechnymi naturalnymi S-glikozydami.
Synteza n -oktylo-β- d -tioglukopiranozydu rozpoczyna się od D-glukozy (I), którą otrzymuje się za pomocą bezwodnika octowego i stężonego kwasu siarkowego z wytworzeniem pentaoctanu α- d -glukopiranozy (pentaacetyloglukozy) (II). Pentaacetyloglukozę poddaje się reakcji z bromowodorem z wytworzeniem bromku 2,3,4,6-tetra- O -acetylo-α- d -glukopiranozylu (acetobromoglukoza) (III), który daje prawie ilościowo z tiomocznikiem w acetonie sól izotiuronium 2,3, Bromek 4,6-tetra- O -acetylo-β- d -glukopiranozylo-1-izotiuroniowy (IV).
Nukleofilowy anion tiolanowy powstały po zobojętnieniu i redukcji siarczynem sodu do tiolu w środowisku alkalicznym ponownie reaguje prawie ilościowo z 1-bromotanem do n -oktylo-2,3,4,6-tetra -O -acetylo-1-tio-β - d -glukopiranozyd (peracetylowany oktylotioglukozyd) (V). Z V można otrzymać docelowy produkt n-oktylo-1-tio-β- d -glukopiranozyd (VI) z ogólną wydajnością około 80% przez ilościowo przebiegającą deacetylację alkaliczną za pomocą wodorotlenku sodu w metanolu.
W metodzie trichloroacetimidanowej Richarda R. Schmidta peracetylowany O - (α- d -glukopiranylo) trichloroacetimidan tworzy się z 1-oktanotiolem poprzez katalizę trifluorku boru-eteranu po odwróceniu wyłącznie n -oktylo-1-tio-β- d -glukopiranozyd ( po deacetylacji), podczas gdy perbenzylowany O- (α- d -glukopiranylo)trichloroacetoimidan jest przekształcany po zatrzymaniu w n -oktylo-1-tio-α- d -glukopiranozyd (po debenzylacji).
W reakcji d -glukozy z 1-oktanotiolem i odczynnikiem Olaha (70% fluorowodór HF w pirydynie) powstaje anomeryczna mieszanina n -oktylo-1-tio-α,β- d -glukopiranozydu z wydajnością 95%, która zawiera 44% α-anomery i 56% β-anomery.
Czysty α-oktylotioglukozyd jest dostępny w reakcji pentacetylo-β- d -glukozy (z d -glukozy, bezwodnika octowego i octanu sodu) w rozpuszczalnikach organicznych w podwyższonej temperaturze z eteratem 1-oktanotiolu i trifluorku boru , a następnie deacetylacji.
Nieruchomości
n -oktylo-β - d -1-tioglukopiranozyd jest bezbarwną, bezwonną, higroskopijną, krystaliczną substancją stałą, która łatwo rozpuszcza się w wodzie i krótkołańcuchowych alkoholach. W porównaniu z O -glukozydem n -oktylo-β- d -glukopiranozydem, który został już wprowadzony wcześniej jako detergent do zastosowań biochemicznych, analogiczny S -glukozyd OTG wydaje się być szczególnie odpowiedni ze względu na jego wyższą stabilność, zwłaszcza wobec degradacji przez β -glukozydazy.
Porównanie S'-oktyloglukozydu z O -glukozydem cechy Krytyczne stężenie miceli Zdolność rozpuszczania zdolność do dializy chemia Stabilność Stabilność Β-glukozydazy Przezroczystość przy 280 nm Skłonność do denaturacji chemia analityka n -oktylo-β- d -tiogluko-piranozyd 9mM (+) ++ + + + + + + n-oktylo-β-d-gluko-piranozyd 23-25 mM+ ++ ++ (-) – + + +
++ bardzo dobrze + dobrze (+) ok (-) słabo – bardzo słabo
Przewaga kosztowa dla oktylotioglukozydu, o której mowa w publikacjach z lat 80-tych, najwyraźniej nie jest już podawana z powodu niedawno opracowanych, wydajnych szlaków syntezy enzymatycznej dla O-oktyloglukozydu (bezpośrednio z D-glukozy, 1- oktanolu za pomocą β-glukozydazy).
α-anomeryczny oktylotioglukozyd wykazuje właściwości ciekłokrystaliczne, tworząc fazę smektyczną A.
Aplikacja
Detergenty niejonowe delikatnie rozpuszczają białka błonowe i (w dużej mierze) zachowują ich funkcje fizjologiczne poprzez interakcję z hydrofobowymi regionami błony osadzonymi w dwuwarstwach lipidowych błon komórkowych . Powyżej tzw. krytycznego stężenia miceli CMC [OTG: 9 mM, czyli 0,2772% (w/v)] tworzą się mieszane micele białek błonowych i cząsteczek surfaktantu, przy stężeniach OTG 1,1-1,2% (w/v) dla solubilizacja białek błonowych z E. coli. Nie denaturacji białek błonowych po solubilizacji oktylotioglukozydem.
Do analizy aktywności biologicznej białek błonowych często konieczne jest odtworzenie białek do dwuwarstw lipidowych liposomów. W tym celu roztwór solubilizowanego białka poddaje się dializie lub chromatografii jonowymiennej w obecności fosfolipidów lub mieszanin lipidów błonowych w celu usunięcia środka powierzchniowo czynnego. Na przykład 95% OTG można usunąć z 43 mM roztworu środka powierzchniowo czynnego w standardowych warunkach w ciągu 6 godzin.
Oktylotioglukozyd (15 mM) jest wyraźnie lepszy od swojego O-analogowego oktyloglukozydu (OT) w solubilizacji i stabilizacji przeciwko termicznej i indukowanej światłem denaturacji napędzanej światłem pompy protonowej Bacteriorhodopsin z biomembran halobakterii .