En 1999, Tamura J.-I. et Nishihara J.50 ont reporté la première synthèse de glycosylsérines comprenant à la fois un groupement phosphate et un groupement sulfate, dans le but d’étudier l’importance de ces groupements dans la formation de la zone de liaison.
Schéma 6 : Rétrosynthèse du composé 18
Leur stratégie de synthèse a été de former en priorité la liaison Xyl-Ser à partir de 22 et 3 avant l’introduction du motif galactose (Schéma 6). Le groupement phosphate a ensuite
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33 été introduit grâce à des protections sélectives des positions 3 et 4 et la phosphorylation de la position 2 pour donner finalement le composé 21. Le galactose 20 a été préparé à partir du méthyl-1-thio-β-D-galactopyranoside, produit commercial, par la protection sélective et temporaire de l’alcool primaire par un groupement tert-butyldiphénylsilyle (TBDPS) et la protection des autres positions par des esters de méthylbenzoyle (MBz). La glycosylation entre les composés 20 et 21 conduit au disaccharide 19 qui subit alors la déprotection sélective de l’alcool primaire, la sulfatation de cette position en présence de SO3.NMe3, puis
la saponification afin d’obtenir le composé final 18.
Une déprotection totale du composé 19 leur a également permis d’obtenir le disaccharide phosphorylé mais non sulfaté.
Ce même groupe a étendu en 200151 sa stratégie de synthèse à la formation de trisaccharides (β-D-Gal-(1→3)-β-D-Gal-(1→4)-β-D-Xyl-Ser) phoshorylés sur le D-xylose et sulfatés sur la position 6 de l’un ou l’autre des galactoses (Schéma 7 et Schéma 8).
L’intermédiaire clé de cette synthèse est le trisaccharide 24, qui possède un TBDPS en position 6 du Gal-2 et un benzylidène sur le Gal-1. Celui-ci provient de la glycosylation entre le galactose 20 et le disaccharide 25, en présence de NIS-TfOH (N-iodosuccinimide - acide triflique) qui donne un mélange d’isomères α/β inséparables, qui le seront lors de la déprotection du groupement silylé. Le composé 25 provient de la glycosylation entre le motif Xyl-Ser 21 et le galactose 646 suivie de la déallylation. La glycosylation s’effectue dans des conditions identiques à celles utilisées pour 24, mais ici les deux isomères sont séparables et le disaccharide 25 est isolé avec un rendement de 37%.
Le trisaccharide final 23, sulfaté sur la position 6 du Gal-2, a été obtenu, en suivant les mêmes étapes de déprotection sélective du TBDPS, sulfatation et saponification que précédemment, à partir du trisaccharide 24.
Une déprotection totale de ce composé a également permis d’obtenir le disaccharide phosphorylé non sulfaté.
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Schéma 7 : Rétrosynthèse du trisaccharide 23
Pour la synthèse du trisaccharide 26 sulfaté sur le Gal-1, les auteurs ont choisi cette fois de former le disaccharide 28 comportant les deux motifs galactoses, à partir des composés 29, protégé par des groupements acétates, et 30, qui présente un groupement protecteur orthogonal TBDPS en position 6. La glycosylation avec le composé 21 suivie de la déprotection du TBDPS, de la sulfatation et de la saponification de la molécule permettent d’obtenir le trisaccharide final 26, 6-sulfaté sur le Gal-1. Les difficultés dans cette synthèse ont été les étapes de glycosylations qui conduisaient à des mélanges d’isomères α/β séparables mais seuls les isomères β ont été engagés pour la suite des étapes.
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Schéma 8 : Rétrosynthèse du trisaccharide 26
En 2006, Jacquinet J.-C.52 a reporté la synthèse de différents glycosides de la zone de liaison, mono-, di- et trisaccharides, phosphorylés ou non, sulfatés ou non, afin d’étudier l’influence de ces groupements sur les enzymes de biosynthèse de la zone de liaison. Seules les synthèses des di- et trisaccharides seront présentées ici. Ces différents composés comportent un motif 7-méthoxy-2-naphtyle (MN) en position anomérique afin de faciliter leur détection lors des différents tests enzymatiques.
La synthèse des composés disaccharidiques 31 et 32, sulfatés en position 6 du D-Gal, l’un phosphorylé sur la position 2 du D-Xyl et l’autre non, qui proviennent respectivement des disaccharides 33 et 34, a impliqué la préparation d’un intermédiaire commun, le composé 35
(Schéma 9). Celui-ci provient de la glycosylation entre les monosaccharides 36, qui est activé
par un imidate et qui possède un groupement lévulinoyle en position 6, et 37 en présence de TMSOTf suivie de l’hydrolyse acide du motif 2,3-isopropylidène. La différenciation des positions 2 et 3 du motif xylose, par l’intermédiaire d’un composé stannylé, va permettre
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36 l’obtention des molécules 33 et 34, dont la position 6 sera délévulinoylée puis sulfatée. Une saponification conduira aux molécules finales 31 et 32.
31 R2= H 32 R2= PO 3Na2 OMN O O HO R2O O HO HO HO OSO3Na OMN O O AcO R2O O BzO BzO BzO OLev 33 R2= Ac 34 R2= PO 3Bn2 O BzO BzO BzO OLev O NH CCl3
+
36 37 OMN O HO O O OMN O O HO HO O BzO BzO BzO OLev 35Schéma 9 : Rétrosynthèse des disaccharides 31 et 32
Il est à noter que les saponifications des composés 34 et 33 conduisent aux disaccharides non sulfatés, phosphorylé ou non.
La synthèse des trisaccharides 38 et 39 a, comme pour les disaccharides, nécessité celle d’un précurseur commun, le composé 40, qui possède un groupement Lev sur la position 6 du Gal-1 (Schéma 10). Celui-ci a été obtenu après le couplage du disaccharide 41 et du motif xylose 37 et l’hydrolyse de l’acétal. Le composé 41 provient de la glycosylation entre les deux motifs galactoses, 42 et 43. Ce dernier possède un groupement silylène sur les positions 4 et 6, ce qui va permettre sa déprotection sélective pour l’introduction du groupement Lev après glycosylation. Ce composé 43 a été obtenu à partir du galactose 45 possédant un groupement 4-méthoxyphényle (MP) comme aglycone. La formation d’acétals entre les positions 3 et 4 et celle de l’acétal mixte en position 6 a permis d’isoler la position 2 afin de la benzoyler et d’obtenir le composé 44. La déprotection des acétals suivie de l’introduction du silylène conduit au composé 43. Les étapes de déprotection sélective du Lev, sulfatation et saponification, identiques à celles des disaccharides, réalisées sur le produit 40 conduisent aux trisaccharides finaux 38 et 39.
Les auteurs ont également obtenu les trisaccharides non sulfatés, phosphorylé ou non, en utilisant les mêmes intermédiaires que pour la synthèse de 38 et 39.
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Schéma 10 : Rétrosynthèse des trisaccharides 38 et 39
Ces différentes synthèses présentent des stratégies similaires pour l’introduction du groupement sulfate en position 6 du D-Gal. Dans le cas des disaccharides Gal-Xyl, une protection temporaire orthogonale de la position 6 du D-Gal (Lev, TBDPS) est introduite dès la formation du monosaccharide.