Syntéza a studium 1-O-acylceramidů

Abstract

Extracelulární matrix nejsvrchnější vrstvy kůže tzv. stratum corneum (SC), je složena z ceramidů (Cer), cholesterolu (Chol), volných mastných kyselin (FFA) a cholesterol-sulfátu (CholS). Cer hrají důležitou roli ve správné bariérové funkci savčí epidermis. V nedávné době byl v lidské SC nalezen nový typ sfingolipidů tj. 1-O-acyl-Cer, jejich role v SC je však neznámá. Tyto druhy Cer tvoří sfingosin (S), jenž je N-acylován nehydroxylovanou nebo α- hydroxylovanou mastnou kyselinou a navíc je hydroxy skupina v poloze 1 sfingosinu acylována další mastnou kyselinou (lignocerovou kyselinou, C24 nebo palmitovou kyselinou, C16). Protože 1-O-acyl-Cer nejsou komerčně dostupné, dali jsme si za cíl připravit fyziologické 1-O-acyl-Cer tj. Cer-24NS16, Cer-16NS16 a Cer-24AS16. Naším dalším cílem je studium jejich vlivu na permeabilitu a mikrostrukturu modelových kožních lipidových membrán. 1-O-acyl-Cer byly syntetizovány acylací primárního hydroxylu Cer-NS16 nebo Cer-AS16 palmitovou nebo lignocerovou kyselinou pomocí N-(3-dimethylaminopropyl)-N'- ethylkarbodiimidu s 4-dimethylaminopyridinem. Cer-AS16 byl připraven α-bromací palmitové kyseliny, substitucí bromidu hydroxylovou skupinou a N-acylací sfingosinu touto připravenou kyselinou v přítomnosti N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylkarbodiimidu a 1-...

The extracellular matrix of the uppermost layer of the skin, the stratum corneum (SC), consists of ceramides (Cer), cholesterol (Chol), free fatty acids (FFA) and cholesteryl sulfate (CholS). Cer play an important role in the correct barrier function of mammalian epidermis. A new type of sphingolipids, i.e., 1-O-acyl-Cer, have been found in human SC very recently; however, their role in the SC is unknown. These Cer species contain sphingosine (S) that is N- acylated with non-hydroxylated or α- hydroxylated fatty acid, and moreover, hydroxyl group at C1 in sphingosine is esterified by an additional fatty acid (lignoceric acid, C24 or palmitic acid, C16). Because 1-O-acyl-Cer are not commercially available, we aimed to synthesize physiological 1-O-acyl Cer, i.e., Cer-24NS16, Cer-16NS16 and Cer-24AS16. Moreover, we aimed to study their behaviour on permeability and microstructure of model skin lipid membranes. The 1-O-acyl-Cer were synthesized by an acylation of Cer-NS16 or Cer-AS16 with palmitic or lignoceric acid using N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide and 4- dimethylaminopyridine. Cer-AS16 was prepared by α-bromination of palmitic acid, substitution of bromine by hydroxyl and N-acylation of sphingosine by the prepared acid in the presence N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide...