Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Προκόπης Μαγιάτης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Φαρμακευτικής ΕΚΠΑ,
Αθανάσιο Γκιμήσης Καθηγητής Τμήμα Φαρμακευτικής ΕΚΠΑ,
Νεκτάριο Αληγιάννης Αναπλ. Καθηγητής Τμήμα Φαρμακευτικής ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Με βάση τα αποτελέσματα από προηγούμενες μεταπτυχιακές εργασίες (Ε. Κάρκουλα, 2013, και Α. Τσολάκου, 2019) η παρούσα εργασία είχε ως στόχο την σύνθεση τριών ακεταλικών παραγώγων με τα πολύτιμα σεκοϊριδοειδή, που βρίσκονται σε υψηλές ποσότητες στο εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο, της ελαιοκανθάλης και της ελαιασίνης, με διαφορετικά υποστρώματα 1,2-διολών. Τα προβλήματα που ερευνήθηκαν ήταν η ανεπιθύμητη απώλεια μεγάλου ποσοστού των διαλδεϋδών από ελαιόλαδα που είχαν οξειδωθεί, ενώ αρχικά ήταν πλούσια σε αυτές. Επιπλέον, κατά την απομόνωση των διαλδεϋδών με χρωματογραφία στήλης και χρήση γέλης διοξειδίου του πυριτίου έχει παρατηρηθεί απώλεια μεγάλου ποσοστού των διαλδεϋδών, δηλαδή ανακτήθηκε πολύ μικρότερη ποσότητα από την αναμενόμενη. Επίσης, εξετάστηκαν οι αλληλεπιδράσεις της ελαιοκανθάλης και της ελαιασίνης με την προπυλενογλυκόλη και γλυκερόλη, για να εξακριβωθεί ο κατάλληλος τρόπος χορήγησης των διαλδεϋδών ως δραστικές ουσίες σε φαρμακευτικά σκευάσματα με διαφορετικά έκδοχα, την προπυλενογλυκόλη και γλυκερόλη αντίστοιχα.
Στο κομμάτι της σύνθεσης, το υπόστρωμα του πρώτου παραγώγου ακετάλης αποτελούσε μια πολύ λιπόφιλη 1,2-διόλη, το έρυθρο-9,10-διυδρόξυστεαρικό οξύ, ενώ στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν δύο διαφορετικά μικρότερα υδρόφιλα μόρια, τα μόριο της προπυλενογλυκόλης και γλυκερόλης. Ακολούθως, μελετήθηκαν οι τρόποι αποπροστασίας των αντίστοιχων ακεταλών με πολλά διαφορετικά αντιδραστήρια και συνθήκες. H πρώτη ακετάλη OLC-DHSA συντίθεται με σχετικά υψηλή θέρμανση 80oC, με ρητίνη Amberlyst 15 σε χρόνο δύο ωρών ενώ επανέρχεται στην αρχική της μορφή με προσθήκη THF/H2O 2:8, μετά από 90 λεπτά αντίδρασης. Αντιθέτως, οι ακετάλες ελαιοκανθάλης και ελαιασίνης με προπυλενογλυκόλη και γλυκερόλη συντίθενται σε καθαρή μορφή σχεδόν άμεσα όταν έρχονται σε επαφή, με βέλτιστες συνθήκες να αποτελούν την θέρμανση στους 50oC για τρεις ώρες, την παρατεταμένη επαφή τους για μία μέρα ή την προσθήκη ρητίνης Amberlyst 15 και θέρμανση στους 60oC για 90 λεπτά. Από την άλλη, όταν βρίσκονται οι διαλδεΰδες σε εκχυλίσματα ή στο ίδιο το ελαιόλαδο δεν αντιδρούν σαν τις καθαρές μορφές τους, παρά μόνο με θέρμανση στους 60oC και υπό όξινες συνθήκες (ρητίνη Amberlyst 15), για 90 λεπτά. Τα παράγωγα των ακεταλών ελαιοκανθάλης και ελαιασίνης με προπυλενογλυκόλη και γλυκερόλη αποπροστατεύονται πλήρως υπό την παρουσία νερού με την επίδραση ενός ιδανικά ισχυρού οξέος σε περίσσεια, όπως pTsOH ή TFA και παρατεταμένο χρόνο αντίδρασης μίας ημέρας. Όλα τα προϊόντα ταυτοποιήθηκαν μέσω φασμάτων μιας και δύο διαστάσεων NMR.
Από την παρούσα εργασία απορρέουν τα ακόλουθα συμπεράσματα: (1) Επιβεβαιώνεται το μοντέλο δέσμευσης της ελαιοκανθάλης από λιπόφιλες διόλες που μπορεί να έχουν προκύψει από την οξείδωση του ελαιολάδου. Συγκεκριμένα οι διαλδεΰδες όπως η ελαιοκανθάλη, αντιδρούν με την λιπόφιλη 1,2-διόλη σχηματίζοντας ένα ακεταλικό παράγωγό που είναι πολύ λιπόφιλο οπότε και η ανάκτηση του είναι αδύνατη με τις συνήθεις μεθόδους εκχύλισης και ανάλυσης. (2) Η σύνθεση των ακεταλών με προπυλενογλυκόλη και γλυκερόλη είναι γρήγορη και άμεση, δηλαδή σχηματίζονται αρκετά εύκολα. Αφού λοιπόν συντέθηκε η ακετάλη, έγινε έλεγχος και σύγκριση του ποσοστού ανάκτησης της ακετάλης OLC-PG και της ελεύθερης ελαιοκανθάλης με χρωματογραφία στήλης και διοξείδιο του πυριτίου, εισάγοντας ίσες ποσότητες και ίδιας καθαρότητας. Το ποσοστό ανάκτησης της ακετάλης OLC-PG ήταν 50% υψηλότερο από το ποσοστό της ελεύθερης ελαιοκανθάλης. Οπότε, οι ακεταλικές μορφές των διαλδεϋδών με προπυλενογλυκόλη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτελεσματικότερη και υψηλότερη ανάκτηση τους με χρωματογραφία στήλης και γέλη διοξειδίου του πυριτίου. (3) Τα ακεταλικά παράγωγα με γλυκερόλη και προπυλενογλυκόλη αποπροστατεύνται δύσκολα σε σύγκριση με το πρώτο λιπόφιλο παράγωγο ακετάλης, με ιδανικές συνθήκες την περίσσεια ισχυρού οξέος και παρατεταμένο χρόνο αντίδρασης. Με τις συνθήκες αυτές μπορεί να επανέλθει η ελαιοκανθάλη και ελαιασίνη στην αρχική τους ελεύθερη μορφή, επιτρέποντας την υψηλότερη ανάκτηση τους. (4) Με βάση τα παραπάνω δεδομένα προκύπτει ότι οι διαλδεΰδες ελαιοκανθάλης και ελαιασίνης σχηματίζονται άμεσα όταν έρχονται σε επαφή με γλυκερόλη και προπυλενογλυκόλη ενώ ταυτόχρονα όταν μετατρέπονται σε ακετάλες δεν μπορούν εύκολα να αποπροστατευτούν και να επανέλθουν στην αρχική τους μορφή. Αυτό υποδηλώνει ότι η ελαιοκανθάλη και ελαιασίνη δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δραστικές ουσίες σε φαρμακευτικά σκευάσματα που περιλαμβάνουν ως έκδοχα την προπυλενογλυκόλη και γλυκερόλη αντίστοιχα, καθώς αντιδρούν με τις διαλδεΰδες, σχηματίζοντας διαφορετικές ουσίες από τις δραστικές που αναγράφονται στο ίδιο το προϊόν.
Λέξεις-κλειδιά:
λιπόφιλη ακετάλη,ακετάλες σεκοϊριδοειδών ελαιολάδου, σύνθεση, αποπροστασία, εκχύλιση
