Browsing by discipline "Organisk kemi"
Now showing items 61-63 of 63
-
(2017)Tämän työn kirjallisuuskatsauksessa keskitytään lakkaasi-entsyymin toimintaan ja sovellutuksiin, sekä 2,2,6,6-tetrametyylipiperidinyylioksyylin (TEMPO) toimintaan. Lakkaasi eli p-difenolioksidaasi on sienten ja kasvien tuottama entsyymi, joka hapettaa fenoleja molekulaarisen hapen avulla. Lakkaasille on monia teollisia sovellutuksia. Puunjalostuksessa lakkaasia on sovellettu sellunvalmistuksen esikäsittelyyn, sekä yhdeksi vaiheeksi sellun valkaisuun. Lakkaasille on myös kehitetty sovellutuksia elintarviketeollisuuteen. Lakkaasin avulla voidaan myös syntetisoida joitain tiettyjä lääkeaineita tai lääkeaineiden prekursoreja, kuten aktinosiinia. Immobilisoitua lakkaasia on myös käytetty biosensorina. Lignoselliloosamateriaalin hapettamisessa lakkaasin ensisijainen toimintamenetelmä on lakkaasimediaattori-systeemi (LMS), jossa entsyymi hapettaa pienen molekyylin, kuten 1-hydroksibentsotriatsolin (HBT) tai TEMPO, jotka vuorostaan hapettavat substraatin. TEMPO puolestaan on stabiili radikaali, joka voi toimia LMS:ssä mediaattorina. TEMPO:n hapetusreaktiot perustuvat sen oksoammoniumkationimuotoon, joka hapettaa primäärisiä alkoholeja selektiivisesti. TEMPO:a käytetään LMS:n lisäksi katalyyttisesti Anelli-hapetuksessa, jossa natriumhypokloriitti hapettaa TEMPO:n. Molekulaarista happea terminaalisena hapettimena käyttäviä metallikatalyyttejä ollaan myös tutkittu TEMPO:n hapettamiseen. Kupari-, rutenium- ja rauta-katalyytit ovat eniten tutkittuja. TEMPO:n johdannaisten, kuten 4-metoksi-TEMPO:n ja 4-asetamidi-TEMPO:n reaktiivisuutta ollaan myös tutkittu, kuten myös immobilisoitujen TEMPO-johdannaisten. Tämän työn kokeellisessa osassa syntetisoitiin p-vinyyliguajakolia, p-vinyylisyringolia ja p-vinyylikatekolia. Vinyylifenolien antioksidatiivisuustehot mitattiin ja verrattiin askorbiinihapon ja butyloidun hyroksitolueenin antioksidatiivisuustehoihin. Aiemmin valmistettujen esteröityjen Kraft-ligniinien antioksidatiivisuusteho mitattiin myös. Vinyylifenoleista valmistettiin myös standardeja pyrolyysi-kaasukromatografimassaspektrometri-ajoja (Py-GC-MS) varten täydentämään laitteen puutteellista spektrikirjastoa. Kokeellisessa osassa tutkittiin myös LMS -hapetusta käyttäen substraatteina ligniinin malliaineita veratryylialkoholia ja adlerolia. Vertailtavina mediaattoreina olivat TEMPO, HBT ja violuurihappo (VLA). Tutkimuksesta saatiin selville, että TEMPO ei hapettanut adlerolin sekundääristä bentsyylistä hydroksyyliryhmää. Tutkimusten perusteella HBT toimi parhaiten adlerolin hapetuksessa. Reaktion saantoon vaikutti myös reaktiosysteemissä käytetty keraliuotin.
-
(2017)Positroniemissiotomografia eli PET-kuvantaminen perustuu positroni-elektroniannihilaatiotapahtumassa syntyvien gammakvanttien detektointiin. PET-kuvantamisessa käytetään positroniemittereitä kuten hiili-11, typpi-13, happi-15, fluori-18, gallium-68 sekä jodi124. 18F-Isotoopin ainutlaatuisuus ja sen laaja käyttö PET-kuvantamisessa selittyy sen pitkällä 109,8 minuutin puoliintumisajalla sekä beetahiukkasen lyhyellä kantamalla väliaineessa. PET-kuvantamisessa kuvan laatuun vaikuttaa radiolääkeaineen kohdespesifisyys sekä leimatun lääkeaineen poistuminen kohteen ulkoisesta kudoksesta nopeasti. Esikohdennettu kaksivaiheinen bio-ortogonaalinen kemia mahdollistaa tarkan kohdespesifisyyden, radiolääkeaineen nopean poistumisen verenkierrosta ja kuvantamiskohteen ympäröivästä kudoksesta sekä terveen kudoksen minimoidun säteilyaltistuksen. Tetratsiinin sekä trans-syklo-okteenin välinen käänteisesti elektronivajaa Diels-Alder reaktio (IEDDA) on yksi nopeimmista tunnetuista bio-ortogonaalisista reaktioista. Erikoistyön tarkoituksena oli syntetisoida sekä 18F-leimata IEDDA-reaktioon soveltuva uusi lipofiilinen tetratsiini-radiolääkeaine. Lääkeaine puhdistettiin nestekromatografisilla menetelmillä (HPLC, FPLC) ja sen rakenne varmistettiin 1D- ja 2D-NMR-spektroskopialla sekä massaspektrometrialla (ESI-TOF MS). Erikoistyössä määritettiin 18F-leimatun radiolääkeaineen lipofiilisyyttä kuvaava LogD-arvo, jonka perusteella arvioitiin lääkeaineen soveltuvuutta aivojen esikohdennettuun PETkuvantamiseen. Aivokuvantamiseen soveltuvalla lääkeaineella ideaalinen LogD-arvo sijoittuu välille 2,0–3,5, jolloin lääkeaineen voidaan olettaa ylittävän veri-aivoesteen. 18F-Leimattavan lääkeaineen esiasteen eli prekursorin synteesissä amidisidoksen muodostusreaktio sekä tert-butyylioksikarbamaatti-suojaryhmän poisto onnistuivat 65 % saannoilla. Oksiimin muodostus onnistui hyvällä 90 % saannolla. Prekursorin emäksisissä olosuhteissa tapahtuvan 18F-suoraleimauksen saannoksi saatiin 21 %. Työssä kehitettiin kaksivaiheinen leimausmenetelmä prekursorin pH-herkän oksiimisidoksen vuoksi. Kaksivaiheisessa menetelmässä 18F-leimausta seurasi oksiimin muodostusreaktio. Näin vältyttiin molekyylin hajoamiselta. Kaksivaiheisella leimauksella 18F-fluoraussaantoksi saatiin 78 %:a. Radiolääkeaineen puoliintumisaikakorjatuksi saannoksi tuotetusta kokonaisaktiivisuudesta määritettiin 16 %. Tavoitteena oli saavuttaa vähintään 10 % saanto. Radiolääkeaineelle määritettiin LogD-arvo fysiologisessa pH:ssa 7,4 Shake flask-uuttomenetelmällä. LogD-arvoksi määritettiin 2,1 ± 0,13. LogD-arvon perusteella lääkeaineella on optimaalinen lipofiilisyys veriaivoesteen läpäisylle. Radiolääkeaineen soveltuvuus aivokuvantamiseen tulee vielä selvittää stabilisuuskokeilla, määrittämällä lääkeaineen biodistribuutio sekä suorittamalla aivojen in vivo PET-kuvantaminen.
-
(2017)Pienen mittakaavan oligonukleotidisynteesi on nykyään pitkälle optimoitu automaattinen prosessi. Yleensä siinä hyödynnetään fosforamidiittikemiaa. Hapetusasteella kolme trivalentissa muodossa oleva nukleosidifosforamidiitti on erittäin reaktiivinen happinukleofiilejä kohtaan internukleotidisen sidoksen muodostuessa. Reaktioskaalaa nostettaessa synteesi vaikeutuu, joten tarvitaan vaihtoehtoisia menetelmiä. Yksi mahdollisuus on soveltaa vetyfosfonaattien kemiaa. Tutkielman kirjallinen osuus käsittelee oligonukleotidisyntetiikassa käytettävää vetyfosfonaattimenetelmää. Erityisesti tarkastelen kytkentäreaktion mekanismia, siihen vaikuttavia tekijöitä sekä mekanismitutkimuksesta saatavan tiedon soveltamista käytännön syntetiikkaan. Mekanistinen tutkimus on johtanut mm. sivutuotteiden määrän minimointiin reaktiossa ja stereoselektiivisen vetyfosfonaattikytkennän kehittämiseen. Tutkielman kokeellisessa osassa tutkittiin mahdollisuutta käyttää vetyfosfonaattimenetelmää tai hapettavaa vetyfosfonaattikytkentää suuren mittakaavan oligonukleotidisynteesissä. Oligonukleotidi sidottiin liukoiseen ja saostettavaan polyetyleeniglykolikantajaan tai tetrapodaaliseen pentaerytritolipohjaiseen kantajaan. Tulosten perusteella vetyfosfonaattimenetelmästä saattaisi olla mahdollista kehittää toimiva synteesimetelmä kyseisten kantajamateriaalien yhteydessä käytettäväksi.
Now showing items 61-63 of 63