Syntéza ceramidů s deuterovaným sfingosinovým řetězcem

Abstract

Ceramidy jsou komplexní skupina lipidů patřící mezi sfingolipidy. Tvoří nejdůležitější složku stratum corneum (SC) a podílí se tak na ochranné funkci kůže. Přestože jsou ceramidy předmětem intenzivního výzkumu, přesný vliv jejich struktury na bariérovou funkci kůže dosud není znám. Ke studiu struktury, vlastností a dynamiky lipidových membrán SC jsou často využívána deuteriem značená analoga lipidů. Mezi metody využívající deuterované molekuly patří neutronový rozptyl, vibrační spektroskopie (infračervená spektroskopie FTIR a Ramanova spektroskopie), deuteriová nukleární magnetická rezonance (2 H-NMR) a hmotnostní spektrometrie ToF-SIMS. Tato práce popisuje syntézu ceramidu s deuterovaným sfingosinovým řetězcem. Získané ceramidy s různou délkou acylového řetězce (deuterovaného i nedeuterovaného) by měly být v budoucnu využity pro studium jejich vlastností v lipidových membránách SC. Syntéza vycházela z postupů běžně využívaných pro přípravu nedeuterovaných analogů ceramidů. Nejdůležitějším krokem syntézy bylo začlenění deuterovaného řetězce do molekuly sfingosinu. Z perdeuterovaného bromalkanu byl připraven deuterovaný terminální alkyn. V další reakci došlo k navázání deuterovaného terminálního alkynu na Garnerův aldehyd. Trojná vazba byla redukována na trans-dvojnou a následně došlo k odstranění...

Ceramides are a complex group of lipids belonging to sphingolipids. They are the most important component of stratum corneum (SC) and thus participate in a barrier function of the skin. In spite of the ceramides are a subject of intensive research, the exact effect of their structure to the barrier function of the skin is poorly understood. For studying the structure, properties and dynamics of SC lipid membranes, analogues of lipids labelled by deuterium are often used. The methods using deuterated molecules include neutron scattering, fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, deuterium nuclear magnetic resonance (2 H-NMR) and time of flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). This work describes the synthesis of the ceramide with a deuterated sphingosine chain. The acquired ceramides with a different acyl chain length (deuterated as well as non-deuterated) should be used for studying their properties in SC lipid membranes in the future. The synthesis was based on methods commonly used for preparation of non-deuterated analogues of ceramides. The most important step of the synthesis was the incorporation of the deuterated chain into the molecule of sphingosine. The deuterated terminal alkyne was prepared from the perdeuterated bromoalkane. Next the deuterated...