CS231399B1 - Způsob přípravy D-lyxosy značené radioisotopem 14C nebo stabilním isotopem 13C - Google Patents

Abstract

Vynalez se tyká způsoby přípravy v . 14 D-lyxosy znacene radioisotopem C nebo stabilním isotopem ^C· Podstata navrženého řešení spočívá v tom, že D-lyxosa se připravuje ze znače ­ né D-galaktosy cestou přes jjxidaci na kyselinu D-galaktonovou, její převedení na vápenatou nebo barnatou sůl a oxida- tivní odbourání této soli, přičemž od ­ bourání vápenaté nebo barnaté soli kyse- í liny D-galaktonové se provádí za katalýzy • trifluoracetátem železitým, s výhodou $ při koncentraci 0,01 až 0,02 mmol kata ­lyzátoru na 1 mg výchozí D-galaktosy.

Description

Vynález řeší způsob přípravy D-lyxosy značené radioisotopem ^c nebo stabilním isotopem ^c.

D-Lyxosa je synthetický produkt, který ve formě specificky nebo nespecificky značené isotopy uhlíku ^C nebo ¹'^C má využití v chemii sacharidů* především při synthesách a sledování reakčních mechanismů a přeměn v řadě aldopentos·

Pro přípravu D-lyxosy je nejdostupnější výchozí látkou D-galaktosa, ze které lze D-lyxosu získat zkrácením řetězce uhlíkových atomů /Staněk J., Černý M«, Kocourek J·, Pacák J·: Monosacharidy, NČSAV, Praha 1960, s. 88/.

Odbourání podle Wohla vychází z oximu D-galaktosy, ten se převádí působením acetanhydridu na per-O-acetylderivát nitrilu, který se v alkalickém prostředí odbourává na D-lyxosu /Hockett R.C·, Deulofeu V., Sedoff A.L., líendive J.R.: J. Amer. Chem· Soc. 60,

278 /1938/ /. Je známo několik modifikací této metody, zejména Weygandova /Weygand F., Loewenfeld R·: Chem· Ber. 83. 559 /1950/ /.

Suffovo odbourání je z hlediska provedení jednodušší. Odbourávají se vápenaté nebo barnaté soli kyseliny D-galaktonové působením peroxidu vodíku za katalysy síranem nebo octanem železitým /Hockett R.C., Hudson C.S.: J. Amer. Chem· Soc. 56. 1632 /1934/ /♦ — 2 —

231 398

Kyselinu D-galaktonovou lze získat oxidací D-galaktosy mírnějšími oxidačními činidly jako jsou halogeny, případně elektrolyticky nebo enzymově /Methods Carbohyd. Chem. 2, 11 /1963/ a 1, 71 /1962/ /.

Z méně často používaných způsobů odbourání je nejvýznamnější odbourání disulfonu D-galaktosy /MacDonald D.L., Fischer H.O.L.:

J. Amer. Chem. Soc. 74. 2087 /1952/ /.

Příprava D-lyxosy z jiného zdroje, než D-galaktosy je ekonomicky málo výhodná. Teoreticky by byla uskutečnitelná v rámci vzájemné isomerisace aldopentos s dosud nejasným mechanismem /Bílik V·,

Petruš L., Farkaš V·: Collection Cžech. Chem. Commun, 43. 1163 /1978/ /, problematické je však nejen preparativní provedení, ale i skutečnost, že každá z aldopentos je méně dostupná než D-galaktosa. Nejspolehlivější cesta pro přípravu D-lyxosy, značené radioisotopem C nebo stabilním isotopem ^JC je využití některého způsobu odbourání D-galaktosy. Celková výtěžnost D-lyxosy u výše uvedených postupů tohoto typu je 30 až 50 %. Nevýhodné jsou však komplikované postupy, vyžadující přípravu řady derivátů a několik reakčních stupňů. Tím dochází, s ohledem na práci s malými kvanty při přípravě značené D-lyxosy, k dalšímu, obvykle podstatnému snížení výtěžnosti. Nejpřijatelnější v tomto ohledu je Ruffovo odbourání.

I to však vyžaduje nejprve přípravu kyseliny D-galaktonové z D-galaktosy, převedení této kyseliny na vápenatou nebo barnatou sůl a v odděleném stupni po isolaci této soli její oxidativní odbourání na D-lyxosu. To je spojeno s řadou komplikujících a ztrátových mezioperací. Další nevýhodou je málo efektivní druhý stupeň postupu, vlastní odbourání D-galaktonátu vápenatého nebo barnatého, který je zdrojem snižování celkového výtěžku D-lyxosy v daleko větší míře než první stupeň postupu, příprava kyseliny D-galaktonové.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy D-lyxosy značené radioisotopem ^^C nebo stabilním isotopem ^^C, jehož podstata spočívá v tom, že D-lyxosa se připravuje ze značené D-galaktosy cestou přes oxidaci na kyselinu D-galaktonovou, její převedení na vápenatou nebo barnatou sůl a oxidativní odbourání této soli v jedné reakčni směsi bez isolace meziproduktů, přičemž

231 399 odbourání vápenaté nebo barnaté soli kyseliny D-galaktonové se provádí za katalysy trifluoracetátem železitým, s výhodou při koncentraci 0,01 až 0,02 mmol katalysátoru na 1 mg výchozí D-galaktosy.

Výhoda tohoto způsobu přípravy D-lyxosy značené radioisotopem nebo stabilním isotopem spočívá jednak v tom, že odbourání D-galaktosy se provádí v jedné reakční směsi bez isolace a čištění meziproduktů a bez odstraňování vedlejších produktů a reakčních zplodin, což celý postup výrazně zjednodušuje a odstraňuje ztráty spojené smezioperacemi, jednak a zejména v tom, že použití trifluoracetátu železitého jako katalysátoru při odbourání D-galaktonátu vápenatého nebo barnatého peroxidem vodíku je účinnější, než dosud používané katalysy a umožňuje zvýšení výtěžků D-lyxosy i v prostředí komplikované reakční směsi.

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn v následujících příkladech provedení.

Příklad 1

Roztok D-/U- ^C/-galaktosy /193 MBq/ ve 3 ml vody se suspendovaným uhličitanem barnatým /15 mg/ se ochladí na 0 °C a přidají se 4 ml 1,5% bromové vody. Reakční směs se nechá stát ve tmě při teplotě 20 až 25 °0 po dobu 40 hodin. Nezreagovaný brom se odstraní vakuově a reakční směs se opatrně zahřívá na 40 až 45 po dobu 20 až 25 minut za míchání. Po zahuštění na poloviční objem a ochlazení na 20 ^OC se přidá 0,08 mmol trifluor acetátu železitého v 1 ml vody. Po 15 minutách se teplota zvýší na 35 a udržuje po dobu 15 minut. Potom se ve třech dávkách během 30 minut přidá 0,9 ml 15% peroxidu vodíku za občasného třepání. Reakční směs se poté nechá stát při teplotě 25 *6 po dobu 6 hodin.

231 399

Sraženina se odcentrifuguje, důkladně promyje vodou a spojené supernatanty se vakuově zahustí na přiměřený objem. D-/U-^^C/-Lyxosa se isoluje preparativní papírovou chromatografií v soustavě n-butanol - kyselina octová - voda /4:1:5/ na papíře Whatman 3.

Radiochemický výtěžek D-/U-^^C/-lyxosy je 62 MBq, tj. 32 % na výchozí D-/U-^^C/-galaktosu·

Příklad 2

K roztoku D-/U-^^C/-galaktosy /34 MBq/ v 5 ml vody se přidá 15 mg D-galaktosy, 25 mg uhličitanu vápenatého a suspense se ochladí na 0 *C· Přidá se 8 ml 3% bromové vody a nechá stát ve tmě při 20 až 25 °C po dobu 40 hodin. Nezreagovaný brom se odstraní vakuově a reakční směs se opatrně zahřívá na 40 ^ÚC po dobu 20 minut za míchání. Po zahuštění na poloviční objem a ochlazení na 20 °C se přidá 0,25 mmol trifluoracetátu železitého v 1 ml vody. Po 20 minutách se teplota zvýší na 35 a udržuje po dobu 25 minut. Potom se ve dvou dávkách během 30 minut přidá 1 ml 30% peroxidu vodíku za občasného třepání. Reakční směs se nechá stát při teplotě 18 °C po dobu 14 hodin.

Reakční směs se dále zpracuje a produkt isoluje jak je uvedeno v příkladu 1.

Radiochemický výtěžek D-/U-^^C/-lyxosy 18,4 MBq, tj. 54 % na výchozí D-/U-^^C/-galaktosu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   231 389

   Způsob přípravy D-lyxosy značené radioisotopem nebo n stabilním isotopem C vyznačený tím, že D-lyxosa se připra vuje ze značené D-galaktosy cestou přes oxidaci na kyselinu D-galaktonovou, její převedení na vápenatou nebo barnatou sůl a oxidativní odbourání této soli v jedné reakční směsi bez isolace meziproduktů, přičemž odbourání vápenaté nebo barnaté soli kyseliny D-galaktonové se provádí za katalysy trifluoracetátem železitým, s výhodou při koncentraci 0,01 až 0,02 mmol katalysátoru na 1 mg výchozí D-galaktosyo