3 research outputs found
(Novel-Analoga von Glycopeptiden)
Glycoconjugates are desirable targets for synthesis and investigation of the
biological properties. In this Ph.D thesis, the utilization of Staudinger-type
reactions for the synthesis of natural and unnatural glycoconjugates is
presented. The traceless Staudinger ligation is utilized to create amide bonds
which allows the access of glycosyl amides. The key steps in this
transformation are the synthesis of phosphino(thio)esters as well as their
reactions with glycosyl azides. Diphenyl-phosphinophenol and borane-protected
phosphinomethanethiol, which have been demonstrated to be stable against
oxidation, were synthesized and further utilized to prepare
phosphinothioesters as well as phosphinophenolesters in moderate to good
overall yield. The acid-induced traceless Staudinger ligation using borane-
protected phosphino-methanethiol showed a useful applicability to deliver
glycosyl amides at small molecule and amino acid level, whereas it was not
applicable to access neither iminophosphorane intermediates nor their
corresponding N-linked glycopeptides. On the other hand, the utilization of
diphenyl-phosphinophenol as a linker in the traceless Staudinger ligation, at
peptide level, allowed the acquisition of iminophosphorane (aza-ylide)
intermediates which underwent a very slow N O acyl shift into the
corresponding amidophosphonium salts providing subsequently the desired
N-linked glycopeptides in very low yields upon hydrolysis. Unlike the
traceless Staudinger ligation, the utilization of the Staudinger phosphite
reaction allowed the acquisition of a novel glycopeptide mimetic by solid-
phase synthesis. The key elements in this synthetic procedure were the
synthesis of dimethyl phosphite containing peptides by global phosphitylation
of an unprotected Ser residue as well as their reaction with glycosyl azides.
The phosphoramidate-linked glycoconjugates were furnished upon TFA-mediated
cleavage in high yields and under high retention of the anomeric linkage.
These novel artificial glycopeptides showed excellent stability under acidic
and physiological conditions. The Staudinger phosphite reaction allowed also
the access to biotinylated mono- and divalent glycopeptides as interesting
targets for Lectin binding studies.Glykokonjugate sind wünschenswerte Ziele für die Synthese und Untersuchung von
biologischen Eigenschaften. In dieser Doktorarbeit wird die Anwendung der
Staudinger Reaktionen auf die Synthese von natürlichen und unnatürlichen
Glykokonjugaten vorgestellt. Die spurlose Staudinger Ligation wird zur Bildung
von Amidbindungen für den Zugang zu Glycosylamiden genutzt. Die wichtigsten
Schritte in dieser Transformation sind die Synthese von Phosphino(thio)estern
sowie deren Reaktionen mit Azidozuckern. Diphenyl-phosphinophenol und Boran-
geschütztes Phosphinomethanethiol, deren Stabilität gegenüber Oxidation
gezeigt wurde, wurden synthetisiert und weiter genutzt, um Phosphinothioester
und Phosphinophenolester in mäßigen bis guten Ausbeuten darzustellen. Die
Säure-induzierte spurlose Staudinger Ligation mit Boran-geschütztem Phosphino-
methanthiol wies eine sinnvolle Anwendbarkeit auf Glycosylamide auf der Ebene
kleine Moleküle und Aminosäuren auf, während sie weder auf Peptidische
Iminophosphoran-Zwischenprodukte noch auf die entsprechenden N-Glykopeptide
anwendbar war. Andererseits, erlaubte die Verwendung von Diphenyl-
phosphinophenol als Linker in der spurlosen Staudinger Ligation, auf Peptid-
Ebene, die Darstellung von Iminophosphoran (Aza-Ylid) Zwischenprodukten, die
eine sehr langsame N O Acyl Verschiebung zu den entsprechenden
Amidophosphonium Salzen eingingen, und damit die Darstellung der gewünschten
N-Glycopeptide in sehr geringen Ausbeuten durch Hydrolyse. Anders als die
spurlose Staudinger Ligation erlaubt die Anwendung der Staudinger Phosphit
Reaktion die Darstellung eines neuen Glycopeptid-Mimetikums durch
Festphasensynthese. Die Schlüsselelemente in diesem synthetischen Verfahren
waren die Synthese von Peptiden mit Dimethylphosphit durch globale
Phosphitylierung eines ungeschützten Serin Restes, sowie deren Reaktion mit
Azidozuckern. Die Phosphoramidat-Glykokonjugaten wurden durch TFA-vermittelte
Spaltung in hohen Ausbeuten und mit hohen Stereoselektivität am anomere
Zentrum dargestellt. Diese neuartigen künstlichen Glycopeptide zeigten
ausgezeichnete Stabilität unter sauren und physiologischen Bedingungen. Die
Staudinger Phosphit Reaktion ermöglichte auch den Zugang zu biotinylierten
Mono- und Di-glycosylierten Peptiden als interessante Zielstrukturen für
Lektinbindungsstudien
Bioremediation of cadmium-contaminated water systems using intact and alkaline-treated alga (<i>Hydrodictyon reticulatum</i>) naturally grown in an ecosystem
<p>Cadmium can enter water, soil, and food chain in amounts harmful to human health by industrial wastes. The use of intact and NaOH-treated dried algal tissues (<i>Hydrodictyon reticulatum</i>), a major ecosystem bio-component, for Cd removal from aqueous solutions was characterized. Cadmium biosorption was found to be dependent on solution pH, bioadsorbent dose, the interaction between pH and dose, contact time, and initial Cd concentration. The experimental results indicated that the biosorption performance of alkaline-treated algal tissues was better than that of intact tissues. The maximum biosorption capacities were 7.40 and 12.74 mg g<sup>−1</sup> for intact and alkaline-treated bioadsorbents, respectively, at optimum operating conditions. Biosorption reaches equilibrium after 24 and 240 minutes of contact, respectively, for alkaline-treated and intact bioadsorbents. Cadmium biosorption was best fitted to Langmuir isotherm model (<i>R<sup>2</sup></i> ≈ 0.99) and the kinetic study obeyed the pseudo-second-order kinetic model, which suggests chemisorption as the rate-limiting step in the biosorption process. Alkaline-treated algal tissues can be used as a new material of low-cost bioadsorbent for continuous flow rate treatment systems.</p