Neue Synthesewege zu den natürlichen, diglykosidischen 3-Acyltetramsäuren Ancorinosid B und Ancorinosid C

Titelangaben

Soliga, Kevin:
Neue Synthesewege zu den natürlichen, diglykosidischen 3-Acyltetramsäuren Ancorinosid B und Ancorinosid C.
Bayreuth , 2022 . - X, 191 S.
( Dissertation, 2022 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00006711

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Abstract

Diese Arbeit behandelt einen totalsynthetischen Zugang zu Ancorinosid B und einen Beitrag
zur Totalsynthese von (S)-Ancorinosid C. Diese Naturstoffe sind aus einem Disaccharid
aufgebaut, das über eine Fettsäurekette mit einer 3-Acyltetramsäure verbunden ist. Die
Diglykosid-Einheit der Ancorinoside B und C besteht aus Galactose und einer β-(1→4)-
verknüpften Glucuronsäure. Die Seitenkette für Ancorinosid B ist linear gesättigt, während
Ancorinosid C zusätzlich eine Methylverzweigung unbekannter Konfiguration besitzt.
Die Synthesestrategie lehnt sich an die Totalsynthese von Ancorinosid A an. Während jedoch
hierbei zwei Monosaccharide verwendet wurden, sollte die Synthese der Ancorinoside B und
C über das natürlich vorkommende Disaccharid D-Lactose erfolgen. An das Disaccharid sollte
zuerst die Seitenkette glykosyliert und danach der Phosphonat- und Aminosäure-Baustein
gekuppelt werden. Der finale Ringschluss zur Tetramsäure würde schließlich den jeweiligen
Naturstoff liefern.
Beginnend mit der Synthese von Ancorinosid B wurde D-Lactose in 16% über 8 Stufen in den
für die nachfolgende Kupplung geeigneten Zucker-Baustein umgesetzt. Die Seitenkette wurde
ausgehend von Eicosan-1,20-disäure in 34% Ausbeute über 2 Stufen hergestellt. Die Glykosylierung
dieser beiden Verbindungen verlief zu 57%. Der Phosphonat-Baustein wurde im
Rahmen einer HWE-Olefinierung in 70% gekuppelt. Kupplung des Aminosäure-Bausteins
lieferte ein β-Ketoamid in 85% Ausbeute. Finale DIECKMANN-Cyclisierung resultierte im
Naturstoff Ancorinosid B, das in der längsten linearen Reaktionssequenz ausgehend von DLactose
in 2.4% Ausbeute über 17 Stufen erhalten werden konnte. Ancorinosid B inhibiert die
Sekretion der Matrix-Metalloproteinasen MMP-2 und MMP-9 und das Wachstum von
Staphylococcus aureus-Biofilmen.
Der Unterschied in der Synthese von Ancorinosid C liegt in der Verwendung einer methylverzweigten
Seitenkette. Dazu wurde Decan-1,10-disäure in 19% über 8 Stufen zum ersten
Seitenkettensegment umgesetzt, das die stereoselektiv eingeführte Methylverzweigung
besitzt. Das zweite Segment wurde aus dem gleichen Edukt gewonnen und in 28% über 4
Stufen dargestellt. Die Verknüpfung der beiden Segmente via HWE-Olefinierung schlug fehl
und bedarf weiterer Untersuchungen. Diese Seitenkette könnte nach erfolgreicher Synthese in
die oben genannte Synthesestrategie von Ancorinosid B eingesetzt werden, um (S)-
Ancorinosid C zu erhalten.

Abstract in weiterer Sprache

In the present work a total synthetic approach of Ancorinoside B and a contribution to the
total synthesis of (S)-Ancorinoside C were developed. These natural products are built up
from a disaccharide linked to a 3-acyltetramic acid via a fatty acid chain. The diglycoside unit
of the Ancorinosides B and C consists of galactose and a β-(1→4)-linked glucuronic acid.
The side chain for Ancorinoside B is linearly saturated, whereas Ancorinoside C has an
additional methyl group of unknown configuration.
The synthesis strategy is similar to the total synthesis of Ancorinoside A. This pathway was
realized with two monosaccharides, while the synthesis of Ancorinosides B and C should be
carried out via the naturally occurring disaccharide D-lactose. First the side chain should be
glycosylated to the disaccharide, then the phosphonate and amino acid building blocks should
be coupled. The final ring closure to the tetramic acid would provide the natural products.
Starting with the synthesis of Ancorinoside B, D-lactose was converted in 16% over 8 steps
into the sugar building block suitable for subsequent coupling. The side chain was prepared
starting from eicosan-1,20-dicarboxylic acid in 34% yield over 2 steps. Glycosylation of these
two compounds proceeded in 57%. The phosphonate building block was coupled in 70% via
HWE olefination. Coupling of the amino acid building block gave a β-ketoamide in 85%
yield. Final DIECKMANN cyclization resulted in the natural product Ancorinoside B, which
was obtained in the longest linear reaction sequence starting from D-lactose in 2.4% yield over
17 steps. Ancorinoside B also inhibits the secretion of matrix metalloproteinases MMP-2 and
MMP-9 and the growth of Staphylococcus aureus biofilms.
The difference in the synthesis of Ancorinoside C is only in the use of a methyl-branched side
chain. For this purpose, decane-1,10-dicarboxylic acid was converted in 19% over 8 steps to
the first side chain segment, which contains the stereoselectively introduced methyl group.
The second segment was obtained from the same educt and was synthesized in 28% over 4
steps. Linkage of the two side chain building blocks via HWE olefination failed and requires
further investigation. After successful synthesis, this side chain could be used in the mentioned
synthesis strategy of Ancorinoside B to afford (S)-Ancorinoside C.