CS231544B1 - Sposob přípravy L-glukózy a L-manózy - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká sposobu přípravy L-glukózy a L-manózy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sa zmes L-glukózy, L-manózy a L-arabinózy, ktorá vzniká pri nitrometanove] syntéze z L-arabinózy selektívne rozdělí pomocou silné kyslého vymieňača katiónov vo vápenatej formě. Ako eluačné činidlo sa použije 40 až 60 % vodný roztok etylálkoholu. Čisté frakcie L-glukóza a L- -manóza sa po zahuštění a odfarbení aktívnym uhlím jednotlivé zahustia na rotačnej odparke a z etylálkoholu vykryštalizujú. Vynález má rozsiahle použitie pri štúdiu biochemických pochodov, v medicíně, pri přípravě nových nukleozidov

Description

231344

Vynález sa týká přípravy kryštalickej L--glukózy a L-manózy zo zmesi cukrov po ni-trometanove] syntéze L-arabinózy. L-glukóza a L-manóza sú hexózy vzácnésacharidy, ktoré sa v prírode nenachádzajúa preto sa pripravujú synteticky. Najstar-šou a najznámejšou metodou přípravy je tzv.kyanhydrinová syntéza. Aldózy poskytujúposobením kyanovodíka kyanhydriny aldózich kyslou hydrolýzou vznikajú aldónovékyseliny, ktoré sa prevedú na laktón a v tej-to formě redukujú napr. sodíkovým amalgá-rnorn za vzniku aldózy a jeden uhlíkovýatom. Tak vzniká z L-arabinózy L-glukózaa L-manóza [C. S. Hudson: Adv. Carbohydr.Chem. 1, 1 [1945]; E. Fischer: Ber. 22, 2204(1889)]. Najvhodnejšou metodou přípravyL-glukózy a L-manózy je kondenzácia L-ara-binózy s nitrometanom v přítomnosti mety-látu sodného. Pri tejto syntéze vzniká krys-talická zmes sodných solí 1-deoxy-l-nitro--L-glucitolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu,ktoré pomocou katalyzátore kyseliny síro-vej alebo peroxida vodíka sa rozkladajú zavzniku L-glukózy a L-manózy [J. C. Sowden,H. O. L. Fischer: J. Am. Chem. Soc. 67. 1963(1947); J. C. Sowden: Methods Carbohydr.Chem. L. 132 (1962); V. Bílik: Coll. Czech.Chem. Commun. 39, 1621 (1974)]. V prepa-ratívnom množstve sa L-glukóza a L-manó-za připravuje z čistých krystalických látok1-deoxy-l-nitro-L-glucitolu a 1-deoxy-l-nitro--L-manitolu získaných frakčnou kryštalizá-ciou s acetonom [J. C. Sowden, H. O. L. Fis-cher: J. Am, chem. Soc. 67, 1963 (1947); J.Rubala a kol.: Coll. Czech. Commun. v tla-čí], Alebo sa využívá priamy rozklad sod-ných solí, kde L-manóza sa izoluje vo forměfenylhydrazónu a po uvolnění sa katalytic-ky epimerizuje pomocou molybdenanovýchiónov na L-glukózu [Čs. AO 149463], Uve-dená metoda přípravy L-glukózy a L-manózykyanhydrinovou syntézou je značné kom-plikovaná pre náročnost viac stupňovej syn-tézy a má len teoretický význam v porovna-ní so spósobom přípravy kondenzácie s ni-trometanom. Pri príprave L-glukózy, resp.L-manózy z čistých 1-deoxy-l-nitro-L-gluci-tolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu výstupu jeobmedzujúci faktor ich vzájomnej prefe-renčnej kryštalizácie zo zmesi v prospěch 1--deoxy-l-nitro-L-manitolu. Pri priamom roz-klade zmesi sodných solí 1-deoxy-l-nitro-L--glucitolu a 1-deoxy-l-nitro-L-manitolu izo-lácia L-manózy pomocou fenylhydrazínu jestažená tým, že získaná zmes vždy obsahu-je velké množstvo L-arabinózy, čím přípra-va nedosahuje uspokojivé výtažky a naviacfenylhydrazín je nebezpečný jed.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere od-straňuje spósob přípravy L-glukózy a L-ma-nózy podlá vynálezu, ktorého podstata spo-čívá v tom, že sa zmes cukrov uvolněnýchpo nitrometanovej syntéze selektívne rozdě-lí pomocou silné kyslého vymieňača katió-nov vo vápenatej formě. Ako eluačné činid-lo sa použije vodný roztok 40 až 60 % etyl- alkoholu. Frakcie L-glukózy a L-manózy sazahustia na rotačnej odparke na sirup a zetylalkoholu vykryštalizujú. Výhodou navrhovaného spósobu přípravyL-glukózy a L-manózy oproti doterajším po-stupom přípravy je, že předmětný spósobpřípravy dovoluje vyrobit obidva sacharidyv jednom stupni. Je zdravotně nezávadný,hospodárnější, umožňuje pracovat v jedno-duchých zariadeniach, ktoré sú bežne do-stupné. Umožňuje pracovat bez látok, kto-ré znečisťujú životné prostredie ako fenyl-hydrazín, ktorý ako zvlášť nebezpečný jedje karcinogénnou látkou a jeho odstráneniev prevádzkovom měřítku je nákladné, vy-žaduje si špeciálne zariadenie. Vyrobenéprodukty L-glukóza a L-manóza sa získajúvo vysokej čistotě. Příklad 1

Silno kyslý vymieňač katiónov (Dowex50 wx 8 0,07 až 0,13 mm) sa naplní do ko-lony dlžky 100 cm a priemeru 2,5 cm po-stupné sa premýva 10 % kyselinou chloro-vodíkovou (1000 ml) po dobu 24 h. Iono-menič sa premyje destilovanou vodou doneutrálněj reakcie pH 7 (5000 ml). Aktivá-cia iontomeniča do vápenatej formy sa u-skutoční 20 % roztokom chloridu vápenaté-ho (2000 ml) a po 24 h sa nadbytočné iónyvymyjú destilovanou vodou do negatívnejreakcie na chloridy (5000 ml). Zmes cukrov26 % L-glukózy, 71?% L-manózy a 3 % L-a-rabinózy (5 g) sa rozpustí v 40% etylalko-hole (10 ml) a nanesie na kolonu naplnenúsilno kyslým vymieňačom katiónov (Dowex50 wx 8 0,07 až 0,13 mm vo vápenatej for-mě) s dížkou 100 cm a priemerom 2,5 cm.Ako eluačné činidlo sa použije 40 % etyl-alkohol. Pomocou zberača frakcií pri prie-toku 12 ml/h sa jednotlivé frakcie sledujúpapierovou chromatografiou (chromatogra-fický papier Whatman No 1) vzostupnouchromatografiou v sústave etylacetát, pyri-din, voda v objemovom pomere 8:2:1a de-tegujú alkalickým dusičnanom strieborným,alebo za pomoci kyseliny 3,5 dinitrosalicy-lovej spektrofotometricky. Frakcia 1 až 42bola negativna na cukry, frakcia 43 až 52obsahovala L-glukózu, frakcia 53 až 56 bolanegativna na cukry, frakcia 57 až 68 obsa-hovala L-manózu, frakcia 69 až 90 bola ne-gativna na cukry a frakcia 91 až 93 obsaho-vala L-arabinózu. Frakcie, ktoré obsahova-li L-glukózu a L-manózu sa jednotlivé za-hustia na rotačnej odparke na sirup, pre-čistia prídavkom aktívneho uhlia (0,5 g)filtrujú a znovu zahustia na sirup L-glukóza(1,25 g), L-manóza (3,50 g). Prídavkom96% etylalkoholu (20 ml) vykrystalizuje L--glukóza (1,05 g) a L-manóza (3,0 g). Opa-kovanou kryštalizáciou matečných sirupovsa dosiahla výťažnosť L-glukózy 93,1 %(a)D20 — 52° (C = 5 HzO), teplota topenia141 až 143 °C a L-manózy 91,7 0/0 (a)D20 —

Claims (2)

1. 231544 B 14° (C '= 5 HžO), teplota topenia 130 až132 °C. Příklad
2. 2 Postupuje sa ako v příklade 1, s tým roz-dielom, že namiesto 40 % etylalkoholu sapoužije 60 % etylalkohol. Získá sa 94 % vý-ťažnosť L-glukózy (c«)d20 — 53° (C = 5 HzO), 6 teplota topenia 142 až 144 °C a L-manózy92,5% («)d20 — 14,5° (C = 5 H2O], teplotatopenia 131 až 132 °C. Vynález má rozsiahle využitie pri štúdiubiochemických pochodv, v medicíně, pri pří-pravě nových nukleozidov v genetickom in-žinierstve. L-glukóza a L-manóza patriamedzi vzácné a ťažko dostupné sacharidy. PREDMET Sposob přípravy L-glukózy a L-manózyvyznačujúci sa tým, že sa zo zmesi L-glu-kózy a L-manózy a L-arabinózy, ktorá vzni-ká pri nitrometanovej syntéze z L-arabinó-zy pomocou silné kyslého vymieňača katió- VYNALEZU nov vo vápenatej formě za pomoci 40 až60 % etylalkoholu ako eluačného činidlaizoluje L-glukóza a L-manóza, ktorá po pře-čištění aktívnym uhlím a zahuštění vykrys-talizuje z etylalkoholu. t