Группа исследователей из Пекинского университета и компании WuXi AppTec (Tianjin) Co., Ltd. разработала и построила автоматический синтезатор углеводов, производящий полисахариды рекордной длины. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Synthesis, группа описывает, как они построили свое устройство и его возможные применения. Ханчао Ченг и Пэн Джордж Ван из Южного университета науки и технологий в Китае опубликовали статью «Новости и мнения» в том же номере журнала, в которой рассказывается о работе группы в Китае.
Как отмечают Ченг и Ван, углеводы играют очень важную роль в биологии — они являются биохимическим источником энергии. И, как они также отмечают, встречающиеся в природе углеводы имеют тенденцию быть структурно неопределенными, что означает, что они состоят из смесей молекул, что делает их довольно сложными.
По этой причине ценятся четко определенные углеводы. К сожалению, их синтез оказался трудным, особенно по мере того, как они становятся больше. В этой новой работе исследователи создали средство для ускорения процесса — автоматизированный синтезатор, который преодолевает проблемы, связанные с другими машинами, предназначенными для того же.
Синтезатор, созданный командой, состоит из трех частей: синтезирующей системы, системы контроля за прогрессом и программного обеспечения, которое используется для управления оборудованием. Синтезатор включает в себя мешалку и регуляторы нагрева, а также лампу, которая используется для запуска реакций, индуцированных светом.
Он также имеет автоматизированную систему инжектора для управления подачей материалов в систему и автоматизированную систему очистки для предотвращения загрязнения. Синтезатор работает за счет компьютерного контроля потока реагентов в контейнер и управления ростом змееподобных моносахаридов. Система мониторинга постоянно изучает происходящие реакции, чтобы убедиться, что они выполняются правильно.
Ченг и Ван отмечают, что одним из преимуществ использования такой системы является отсутствие необходимости в защитных группах, которые представляют собой маски, используемые на реактивных частях. В ручных процессах такие группы, как правило, добавляют в процесс дополнительные шаги, усложняя его.
Результатом являются более высокие урожаи и более длинные гликаны. Тестирование устройства показало, что оно способно создавать полисахариды , состоящие из 1080 фрагментов сахара, включая 4320 стереогенных центров — самый длинный тип гликанов, синтезированных на сегодняшний день. Команда также использовала свое устройство для более эффективного создания некоторых лекарств, которые уже есть на рынке.
