Ученые ТПУ совместно с зарубежными коллегами разработали технологию, которая позволяет в одну стадию изменять скелет молекулы простых сахаров, превращая их в нетипичные углеводы. Известно, что данный тип углеводов встречается в качестве продукта обмена веществ у бактерий, но не у млекопитающих. Данный факт предполагает возможность создания с помощью таких веществ фармацевтических препаратов с заведомо низкой токсичностью для организма.
Исследования выполнены при поддержке программы «Молодежные лаборатории» Минобранауки РФ (№ 075-03-2024-118/1). Результаты работы опубликованы в журнале Angewandte Chemie (Q1, IF:16.1).
Моносахаридами, или простыми сахарами, называют углеводные соединения, состоящие из одной молекулы сахара. К ним, например, относятся глюкоза и фруктоза. Данные соединения являются главными кандидатами для искусственного получения специфических углеводов.
На сегодняшний день синтез нетипичных сахаров — достаточно длительный и сложный процесс, который состоит из множества стадий с получением крайне нестабильных промежуточных соединений, которые могут разрушаться при изменении интенсивности света, незначительном перепаде температуры или под воздействием воздуха.
Химики Томского политехнического университета совместно с зарубежными коллегами разработали альтернативную методологию синтеза нетипичных сахаров, которая позволяет в одну стадию создать устойчивые соединения в мягких условиях.
«Предложенный нами метод позволяет с помощью фотокатализатора запускать химическую реакцию в строго определенном месте молекулы углевода с получением предсказанного продукта. Это было доказано лабораторными исследованиями на более чем 10 натуральных сахарах, в том числе на фруктозе, глюкозе, галактозе и других», — рассказала руководитель проекта, заведующая лабораторией «Химическая инженерия и молекулярный дизайн» ТПУ Елена Степанова.
Полученные фундаментальные знания открывают перспективные возможности для развития фармакологии. Например, разработанная технология может лечь в основу создания лекарственных препаратов, обладающих низкой токсичностью для организма животных или человека.
В исследованиях принимали участие сотрудники Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Королевского технологического института Стокгольма.
