EnglishisÍslenska

Member institutions

Search in


ThesisUniversity of Iceland>Heilbrigðisvísindasvið>Meistaraprófsritgerðir>

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1946/11217

Titles
  • Chitosan Derivatives that mimic Antimicrobial Peptides. Synthesis, characterization and antimicrobial activity. Testing

  • is

    Kítósan afleiður sem líkjast bakteríudrepandi peptíðum. Efnasmíði, greining og bakteríudrápspróf

Published
April 2012
Abstracts
  • Antimicrobial peptides are an important first line defense in the innate immunity of most multicellular organisms. They kill bacteria by disrupting the bacterial membrane. These peptides are often rich in cationic amino acids. It is of interest to synthesize chitosan polymers that can mimic this mechanism for possible use in medical and industrial applications.
    The aim of this study was to synthesize six different chitosan derivatives that mimic the polycationic structure of antimicrobial peptides and test their antimicrobial activity on two gram positive and two gram negative bacterial species. Three of these derivatives would be guanidylated chitosan derivatives. One of these compounds would contain an arginine like moiety with a guanidyl terminal group and a four carbon chain. This derivative was of interest because many cationic antimicrobial peptides are rich in arginine.
    By applying O-TBDMS protection it was possible to perform these syntheses under mild conditions using 1,3-bis(tert-butoxycarbonyl) (1,3-di-boc) protected guanidine or triflylguanidine where applicable. Unwanted side reactions involving the hydroxyl groups of chitosan were avoided. The syntheses of the trimethylated derivatives were carried out according to established methods.
    The syntheses of N,N,N-trimethyl chitosan and N-acetyl-N’,N’,N’-trimethyl chitosan were successful and the antimicrobial activity was comparable to what had previously been published. The syntheses of N-guanidyl chitosan and N-acetyl-guanidyl chitosan were achieved for the first time using O-TBDMS protection. N-guanidyl chitosan showed good antimicrobial activity while N-acetyl-guanidyl chitosan had less activity. The syntheses of N-valeroyl-N’,N’,N’-trimethyl chitosan and N-valeroyl-guanidyl chitosan were not successful due to the formation of lactam and/or lactone rings in the intermediate valeroyl chloride derivative.

  • is

    Bakteríudrepandi peptíð eru mikilvæg vörn í ósérhæfðu ónæmiskerfi flestra fjölfrumunga. Þau drepa bakteríur með því að trufla starfsemi frumuhimnu baktería. Þessi peptíð innihalda oft mikið af katjónískum amínósýrum. Áhugavert er að smíða kítósan fjölliður, sem líkja eftir þessari virkni, til notkunar í lækningum og iðnaði.
    Markmið þessarar rannsóknar var að smíða sex mismunandi kítósan afleiður sem líkja eftir katjónískri byggingu bakteríudrepandi peptíða og greina bakteríudrepandi virkni þeirra gegn tveimur gram jákvæðum og tveimur gram neikvæðum bakteríu tegundum. Þrjú af þessum efnum áttu að vera gúanidíleraðar kítósan afleiður. Eitt þessara efna átti að innihalda arginín líka keðju með gúanidín enda hóp á fjögurra kolefna keðjunni. Þessi efni eru áhugaverð vegna þess að mörg bakteríudrepandi peptíð innihalda mikið af arginíni.
    Með notkun O-TBDMS verndarhópa var mögulegt að framkvæma þessar efnasmíðar undir mildum aðstæðum með notkun 1,3-bis-(tert-bútoxíkarbónýl) (1,3-di-boc) verndaðs gúanidíns og tríflýlgúanidíns eftir því sem hentaði hverju sinni og var komist hjá óæskilegum hýdroxýl hliðarhvörfum. Trímetýleruðu afleyðurnar voru smíðaðar eftir þekktum aðferðum.
    Vel tókst til við efnasmíðar á N,N,N-trímetýl kítósani og N-asetýl-N’,N’,N’-trímetýl kítósani og var bakteríudrepandi virkni þeirra sambærileg við fyrri prófanir. Í fyrsta sinn tókst að smíða N-gúanidíl kítósan og N-asetýl-gúanidíl kítósan með notkun O-TBDMS verndarhópa. N-gúanidíl kítósan sýndi góða virkni en N-asetýl-gúanidíl kítósan hafði minni virkni. Myndun N-valeróýl-N’,N’,N’-trímetýl kítósani og N-valeróýl-gúanidíl kítósani heppnaðist ekki vegna myndunar laktam og/eða laktón hringja í valróýl klóríð milliefninu.

Issued Date
02/05/2012


Artifacts
Name[Sortable]Size[Sortable]Visibility[Sortable]Description[Sortable]Format
Final version.pdf9.71MBLocked until  31/12/2132 Complete Text PDF