Das Interesse an Mucin-Glycopeptiden ist in den letzten Jahren stark gewachsen, weil diese eine fundamentale Bedeutung für biologische Prozesse wie Befruchtung, Infektion durch Parasiten, Entzündung, Immunabwehr, Zellwachstum und Zell-Zell-Adhäsion aufweisen. [1] Die Synthese der charakteristischen a-glycosidischen Verknüpfung zwischen 2-Acetamido-2-desoxy-d-galactopyranose und der Hydroxygruppe von l-Serin und l-Threonin erwies sich als schwierig. Die meisten Arbeiten über die Synthese von O-verknüpften Glycopeptiden basieren im Wesentlichen auf dem von Paulsen et al. im Jahr 1978 eingeführten Konzept: Die Glycosylierungen werden mit Glycosyldonoren durchgeführt, die eine Nachbargruppen-inaktive Azidgruppe als latente Aminogruppe in 2-Stellung sowie eine Abgangsgruppe am anomeren Zentrum aufweisen. [2,3] Über enzymatische Synthesen wurde ebenfalls berichtet, z. B. die Synthese von Core 1 sowie das entsprechende sialylierte Produkt. [4] Core-Strukturen sind die direkt an das Protein gebundene Verknüpfungsregion der Saccharide. [19] Wir konnten zeigen, dass zur Synthese der einfachsten Mucinstruktur, des T N -Antigens, die Michael-Addition an 2-Nitrogalactal eine effiziente Alternative sein kann. [5] Dieser prinzipiell neue Zugang wurde jetzt zu einer vielseitigen und leistungsfähigen stereoselektiven Methode weiterentwickelt, die 3-O-und 6-O-verzweigte Mucinstrukturen zugänglich macht.
Alle Mucin-Core-Basisstrukturen enthalten am reduzierenden Ende ein mit l-Serin oder l-Threonin a-glycosidisch verknüpftes N-Acetylgalactosamin. Acht für Mucine typische Core-Basisstrukturen wurden bis jetzt identifiziert; sie tragen am 6-O-oder am 3-O-Atom oder an beiden Positionen weitere Glycosylreste, was zu komplexen O-Glycanen führt (Schema 1). Um zu zeigen, dass die Nitroglycal-Anknüpfung eine Schlüsselreaktion für die Synthese aller Mitglieder der Mucinfamilie ist, haben wir zwei 6-O-verzweigte Zielmoleküle (ST N -Antigen und Core 7) und ein Zielmolekül mit 3-O-Verzweigung (Core 1) ausgewählt und über die Reaktionssequenzen I ± III (Schema 2 und 3) hergestellt.
Für die Reaktionssequenzen I und II sowie für die Synthese des T N -Bausteins ist das Nitroglycal 2 die entscheidende Synthesezwischenstufe. 2 kann aus dem geschützten Galactal 1 [6] in einer Zweistufen-Eintopfsynthese durch Addition von Acetylnitrat an die Doppelbindung und nachfolgende Elimi-ionischen Kopfgruppen führt zu elastischen freitragenden Membranen, vorausgesetzt, dass die übertragenen Polymere mehrere ionische Gruppen pro Kette tragen. Die Polymere werden nach dem Transfer durch Aggregation der ionischen Endgruppen vernetzt und ermöglichen somit eine gleichmäûige und spannungsfreie Übertragung der Monoschicht.