carbohydrate chemistry and beyond - university of granada - spain

h"p:// carbougr.ugr.es

SO2

R SO

ON

N

N

Fernando Hernandez-‐Mateo [email protected]

Javier Lopez-‐Jaramillo ;[email protected]

Francisco Santoyo-‐Gonzalez [email protected]

Miembros Permanentes

Ciencia Aplicada

Ciencia Básica

Ac8vidad Cien<fica

Ciencia Básica

Ac8vidad Cien<fica

SO2

R SO

O

Líneas de Inves8gación

NN

N

Síntesis de neoglicoconjugados

Síntesis de Glicociclodextrinas

Azúcares ramificados doblemente en C-‐3

Nanopar<culas de carbono

Cicloadiciones 1,3-‐dipolares

Reac8vidad de Glicales

Reac8vidad de Sulfatos Cíclicos

Synthesis, 1998, 1778

Curr. Org. Chem., 2010, 14, xxx

Tetrahedron Le6., 1999, 14649

Chem. Commun., 1995, 461

Perkin Trans 1 1997, 1079 Chem. Eur. J., 1999, 5, 1512

J. Org. Chem., 1997, 62, 8944

SO2

Adv. Synth. Catal., 2012, en prensa

Reac8vidad de Sulfatos cíclicos (Contribuciones y publicaciones significa8vas)

Ciencia Básica

(Ph3P)3·∙CuBr (EtO)3P·∙CuI

Cicloadición de Azidas y Alquinas catalizadas por Cu(I): CuAAC

NN

NR

R'Cu(I)

R R' N3

Complejos de Cu(I) como catalizadores orgánicos solubles en CuAAC

Cicloadiciones 1,3-‐dipolares NN

N

MW MW

Org. Le6, 2000, 2, 2499 Org. Le6, 2003, 5, 1951

“Click-‐Chemistry”

Ciencia Básica

NN

NR

R'

SiO2 NH

Cicloadiciones 1,3-‐dipolares (Contribuciones significa8vas)

NN

N

Glico-‐Clusters

Glico-‐Polímeros

Glico-‐Ciclodextrinas Glico-‐Sílicas

Bio8na-‐Sílica

Ciencia Básica

NN

NR

R'

Catálisis Metodología

Aplicaciones

Cicloadiciones 1,3-‐dipolares (Publicaciones significa8vas)

NN

N

Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 3449

Tetrahedron., 2005, 61, 9338 Org. Biomol. Chem., 2007, 2291

Adv. Synth. Catal., 2006, 348, 2410 Adv. Synth. Catal., 2010, 352, 3306 Adv. Synth. Catal., 2012, en prensa

Org. Le6, 2000, 2, 2499 Org. Le6, 2003, 5, 1951

J. Org. Chem., 2008, 73, 7768 J. Org. Chem., 2008, 73, 7772

Eur. J. Org. Chem., 2009, 2441 Eur. J. Org. Chem., 2009, 2454

Ciencia Básica

RS

O O

NuRS

O ONu-+

Nu- = C-, N-, y S-Nucleófilos

R SO

O

ü Reacciones en condiciones fisiológicas. -‐ Medio acuoso, pH ligeramente alcalino, temperatura ambiente ü Ausencia de catalizadores y/o subproductos

Adición conjugada 1,4 8po Michael

ü Eficacia ü Altos Rendimientos ü Ausencia de subproductos

Modificación química de Biomoléculas Nu-‐ = Lys, Cis, His

Reac8vidad de Vinil-‐Sulfonas R SO

O

Ciencia Básica

Biotina Fluoróforo

Marcaje fluorescente

SX

O

O

X

R

SO2

OSO2

2

ON N

N

O

+

Rhodamina B VS

N

SO O

RO2S

O

O2S

2N

Dansilo VS

S

NHHNHH

O

O3

R

SO2

OSO2

2N

Biotina VS

SX

O

O

SO

OSO

O

R

SO2

OSO2

2

ON N

N

O

+

Rhodamina B VS

N

SO O

RO2S

O

O2S

2N

Dansilo VS

S

NHHNHH

O

O3

R

SO2

OSO2

2N

Biotina VS

Etiquetado: Biotinilacíon

Etiquetado: Ferrocenilacíon

SO

O

SO

O

FeSX

O

O

Fe

S

O

O

X = NH2, SH ConA, BSA, lisozima, Avidina

Reac8vidad de Vinil-‐Sulfonas (Contribuciones significa8vas)

R SO

O

Fe

O SO

O

Fe

S

O

O

Ciencia Básica

SO

O S

S

OOS

HN

PROTEINA ENLAZANTE DE

CARBOHIDRATOS

LECTINA COMERCIAL MARCADA

SO

OS

PROTEINA ENLAZANTE DE

CARBOHIDRATOS

LECTINA COMERCIAL MARCADA

S

OOS

HN

S

OOS

Glico-‐array Neoglicoproteina

Glicosilación Inmovilización

DETECCION

AISLAMIENTO

BSA ConA Lisozima Lumazina

VS azúcares

Reac8vidad de Vinil-‐Sulfonas (Contribuciones significa8vas)

R SO

O

O S SO

O

O SH

HO nAcO n

α-D-Man, β-D-Glc, β-D-GlcNAc, α-L-Fucβ-Lac, β-Mal, β-MelNH2 NH2

NH2 NH2

NH2 NH2NH2NH2placas de

micropozillos

placas de vidrio

placas de vidrioinjertadas con polisina

SO

O S

S

OOS

HN

Ciencia Básica

Acta Cryst., 2005, F61, 435

J. Org. Chem., 2010, 75, 4039

J. Mat. Chem., 2010, 20, 7189

Org. Biomol. Chem., 2010, 8, 667 Org. Biomol. Chem., 2010, 8, 7189 Org. Biomol. Chem., 2011, 9, 851

R SO

O

Bioconjugate Chem., 2012 DOI: 10.1021/bc200681c

Reac8vidad de Vinil-‐Sulfonas (Publicaciones significa8vas)

R SO

O

Ciencia Básica

Ciencia Aplicada

Ac8vidad Cien<fica

Transferencia de Conocimiento de la Actividad Investigadora del Grupo CarboUGR (FQM-‐208)

NUEVOS MATERIALES

REACTIVOS DE MARCAJE DE BIOMÓLECULAS

AGENTES DE TRANSFECCIÓN GÉNICA

TRANSPORTE DE FÁRMACOS

APROVECHAMIENTO DEL OLIVO

Transferencia de Conocimiento

NUEVOS MATERIALES

NH

SiO2OOO

Si SiO2N3 NH

Biotina Silíca

SiO2

OOO

O

O

X

Y = NMe, S

Y3Si S

Y= NMe, Y = S

SiO2

OO

OSi Y3

SO

O

Vinyl sulfona Silíca

Materiales Híbridos

Matrices Poliméricas

Vinyl sulfona SP-‐NPs

SO

O

Ciencia Aplicada

pH 2.5SiO2 N

HSiO2 N

H

SiO2 NH

pH 2.5

SiO2 NH

pH 4.0 SiO2 NH

+

SiO2 NH

pH 2.0

+Biotina Fluoróforo Avidina

Biotina-‐Silíca

NH

SiO2OOO

Si SiO2N3 NH

Alta selectividad por Avidina

Aislamiento y marcaje de Avidina a partir de clara de huevo

Purificación de proteínas biotiniladas

Methods of production of porous biotin carriers and uses thereof WO 2009/004106 A1 (PCT Int. Appl.)

Materiales Híbridos Ciencia Aplicada

Eliminación de Metales Pesados

α,β-‐CD

Matrices Homogéneas

Matrices Heterogéneas

Almidón Dextrina

Matrices catiónicas Matrices aniónicas

Cr3+, Pb2+ y Cd2+

Eliminación de colorantes orgánicos

Eliminación de contaminantes orgánicos: Fenoles

S OO

N+HO

H2NOH

OH2N

OH

O

HO

ONH

OH

O

OH

OHS

CO3-‐2 , 0,5 M, pH 12

Matrices Poliméricas Derivadas de Polisacáridos y Ciclodextrinas

Polymeric adsorbents based on polysaccharides and cyclodextrins for water purification ES 2334756 A1

Ciencia Aplicada

Procesos industriales Inmovilización de Enzimas

Proteómica Soportes

cromatográficos “a la carta”

Silica-‐glutathione para aislamiento de proteínas

fusionadas con GST

Experimentos Pull-‐down para proteínas que interaccionan con

thioredoxina

Vinilsulfona silica

Material pre-‐ac8vado “listo-‐para-‐usar” para la Inmovilización de biomoléculas

X

SiO2

OOO

O

O

X

Y = NMe, S

Y3Si S

Y= NMe, Y = S

SiO2

OO

OSi Y3

SO

OX = Lys, Cys, His

Invertasa, Lactasa, Lisozima

ü Simplicidad ü Eficacia ü Atributos de química verde


Silica-‐vinylsulfone compound, synthesis and uses as immobilization surface WO 2009/040460 A1 (PCT Int. Appl.)

Ciencia Aplicada

Nanopar8culas Híbridas Super-‐paramagné8cas para la Inmovilización de biomoléculas


Polymer Compounds Having Immobilizing Properties WO 2012/085303 A1 (PCT Int. Appl.)

O

O

NHSS

O

O

O N

Me

O OH

H2N

Invertasa, Avidina HRP

Vinyl sulfona SP-‐NPs

Ciencia Aplicada

REACTIVOS DE MARCAJE DE BIOMÓLECULAS


Etiquetado bifuncional

Ciencia Aplicada Transferencia de Conocimiento

Fluoróforo


SX

O

OX

R

SO2

OSO2

2

ON N

N

O

+

Rhodamina B VS

N

SO O

RO2S

O

O2S

2N

Dansilo VS

S

NHHNHH

O

O3

R

SO2

OSO2

2N

Biotina VS

SO

O

SO

O

X = NH2, SH ConA, BSA, lisozima, Avidina

Single-‐labeling agents based on vinyl sulfones and their preparation and use in marking biomolecules such as protein WO 2009/106664 A1 (PCT Int. Appl.)

Compound for labeling biomolecules based on vinyl sulfone, their preparation and use in marking biomolecules such as proteins WO/2009144344 A2 (PCT Int. Appl.)

Reac8vos de Marcaje Ciencia Aplicada

Bio8na Fluoroforo

HRP AVST

BTSAP BTSAP

Ruta a

Ruta b

Ruta b

Etiquetado bifuncional

Triazolyl containing vinyl sulfones as double-‐labeling agents and their preparation and use in the marking of biomolecules WO 2009/106665 A1 (PCT Int. Appl.)

Reac8vos de Marcaje

Ciencia Aplicada

AGENTES DE TRANSFECCIÓN GÉNICA

PAMAM-‐G2 Anfifilicos

Ciclodextrinas Policatiónicas Anfifilicas


Tratamiento de enfermedades humanas mediante la transferencia al interior de células de copias funcionales

ausentes en el genoma de un individuo

Gen terapéutico Transportador

(vector)

Virales No virales (sintéticos)

Polímeros Catiónicos

Amfifilos catiónicos

Terapia génica

POLIPLEJOS LIPOPLEJOS

Ciencia Aplicada

ü Alta eficiencia ü Baja toxicidad ü Mantenimiento de propiedades en presencia de suero ü Transfección de diferentes líneas celulares eucariotas

Propiedades de transfección mejoradas

(NH2)16

(NH2)16-n

R1SO

O

NHn

(NH2)16-n

SO

O

NH

n

R1

O

NHY

(NH2)16-n

SO

O

NH

n

O

R1 SO

O

NH

(NH2)15.5-n

SO

O

NH0.5n

R1 SO

O

PAMAN G2

Rho

PAMAM-‐G2 alquilsulfonatos Anfifilicos

R1 SO

O

R1 = (CH2)2Me, (CH2)10Me, (CH2)16Me,

O SO2

R1

O

NH SO

O

Y

Y = O, S

z(CH2)7CH=CH(CH2)7Me

O

N

ON+ N

SO2

O SO2

R

+

2

Rhodamina B VS

Rho

Agentes de Transfección

Drug delivery and transfection agents based on alkylsulfonate functionalized PAMAM dendrimers ES 2351909 A1

Ciencia Aplicada

Agentes de Transfección

Polycationic amphiphilic cyclooligosaccharides and the use treof as molecular transporters WO 2010/119158 A1 (PCT Int. Appl.)

Ciclodextrinas Policatiónicas Anfifilicas

Ciencia Aplicada

TRANSPORTE DE FÁRMACOS

Direccionamiento de ISCOMs


Transporte de Fármacos

Preparation of lipids with vinylsulfonyl funcionality for therapeutic use in the transport of therapeuticals ES 2337226 A1

Direccionamiento de ISCOMs

Ensayo de inmunomarcaje para dirigir ISCOM hacia Trypanosoma cruzi

Ciencia Aplicada

APROVECHAMIENTO DEL OLIVO


Methods for obtaining maslinic acid and oleanolic acid WO 2012/017108 A1 (PCT Int. Appl.)

Extraction procedure and hydroxytyrosol triterpenic acids from solutions of olives ES 2367734 A1

HO

HO

H

H

OH

OH

O

OH

HO

HO

HO OH

Aprovechamiento del Olivo Ciencia Aplicada

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Education