Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Synthesis of the sialic acid 9-C derivative with an amino group replacing the OH-group.

Malmquist, Hanna LU (2018) KEML11 20181
Department of Chemistry
Abstract
Almost everyone is aware of the big problem with increasing antibiotic resistance among bacteria and the importance and need of developing new antibiotics. This bachelor thesis is a part of one such project with the aim to find new possible antibiotics. A promising candidate is a derivative of the sialic acids. The sialic acids are important molecules in the human body where it from the cell membrane is responsible for a lot of the communication between cells. One of its many messages is between the human cells and the immune system where it signalizing that they are human and not harmful. This is something many bacteria has choose to take advantage of by developing a method to absorb this molecule and place it at their own cell membrane,... (More)
Almost everyone is aware of the big problem with increasing antibiotic resistance among bacteria and the importance and need of developing new antibiotics. This bachelor thesis is a part of one such project with the aim to find new possible antibiotics. A promising candidate is a derivative of the sialic acids. The sialic acids are important molecules in the human body where it from the cell membrane is responsible for a lot of the communication between cells. One of its many messages is between the human cells and the immune system where it signalizing that they are human and not harmful. This is something many bacteria has choose to take advantage of by developing a method to absorb this molecule and place it at their own cell membrane, and in that way hinder the immune system from recognize them as bacteria. Thus, this process is an interesting target for new antibiotics and by inhibiting the involved transport protein at the bacteria we can stop this process. Therefore this project has been part of a larger study where the aim is to find and synthesize a sialic acid derivative that can bind more strongly to the involved protein than the natural ligand. Previous studies have resulted in one promising candidate, the sialic acid derivative where the OH-group at carbon 9 has been replaced by an amino group. With the intention to study this molecule more my focus has been to synthesize this molecule again. The synthesis has been quite problematic and has not resulted in the intended amine. However, it has led to some improvements of the synthetic pathway as well as new insights in the reactions, for example that protecting groups might be needed. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Sialinsyra är en viktig molekyl i den mänskliga kroppen. Den deltar bland annat i kommunikationen mellan cellerna eftersom den är placerad på cellmembranet hos de mänskliga cellerna. Av alla dessa meddelande som den kan sända ut är det ett speciellt som flera bakterier har valt att utnyttja. Detta meddelande talar nämligen om för kroppens immunförsvar att denna cell med sialinsyra är mänsklig och ofarlig, något som såklart ses som gynnsamt för bakterierna. Genom olika processer har bakterierna därför utvecklat strategier för att ta upp dessa molekyler och sätta dem på deras egna cellmembran och på så vis lura immunförsvaret att inte bryta ner dem. Och i dagens samhälle då stora problem råder med antibiotika resistens och nya antibiotika... (More)
Sialinsyra är en viktig molekyl i den mänskliga kroppen. Den deltar bland annat i kommunikationen mellan cellerna eftersom den är placerad på cellmembranet hos de mänskliga cellerna. Av alla dessa meddelande som den kan sända ut är det ett speciellt som flera bakterier har valt att utnyttja. Detta meddelande talar nämligen om för kroppens immunförsvar att denna cell med sialinsyra är mänsklig och ofarlig, något som såklart ses som gynnsamt för bakterierna. Genom olika processer har bakterierna därför utvecklat strategier för att ta upp dessa molekyler och sätta dem på deras egna cellmembran och på så vis lura immunförsvaret att inte bryta ner dem. Och i dagens samhälle då stora problem råder med antibiotika resistens och nya antibiotika måste framställas, kan forskning inom detta område vara ett steg i rätt riktning. Genom att undersöka möjligheten att stänga av dessa processer som bakterierna använder för att överföra sialinsyran kan vi hindra bakterierna från att ”kamouflera sig” som mänskliga celler och därav kan immunförsvaret själv bryta ner dem. Detta är grunden till det projekt jag har arbetat med där jag utvecklat metoder för att framställa en modifierad sialinsyra molekyl som eventuellt kan binda till de protein som deltar vid transporten av sialinsyra molekyler hos flera bakterier och på så viss hindra denna process, och efter fortsatt forskning skulle detta i framtiden eventuellt kunna leda till en ny form av antibiotika.

Tidigare studier har visat att en viss modifikation på sialinsyran ger en molekyl som binder starkt till det involverade proteinet hos bakterierna och därför kan vara en lovande läkemedelskandidat för att stoppa denna process. Målet med mitt projekt har därför varit att syntetisera mer av denna molekyl för att kunna göra ytterligare tester. Tyvärr kom jag aldrig hela vägen. Sialinsyra molekylen har nämligen en del egenskaper som gör den lite svår att arbeta med och framställa. Därför har mitt fokus istället varit på att förbättra de olika stegen i syntesen, vilket har lett till en del nya insikter och idéer för att till slut kunna framställa den. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Malmquist, Hanna LU
supervisor
organization
course
KEML11 20181
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
organic chemistry, sialic acids, antibiotics, organic synthesis, organisk kemi
language
English
id
8950023
date added to LUP
2018-06-21 11:51:55
date last changed
2018-06-21 12:07:06
@misc{8950023,
  abstract     = {{Almost everyone is aware of the big problem with increasing antibiotic resistance among bacteria and the importance and need of developing new antibiotics. This bachelor thesis is a part of one such project with the aim to find new possible antibiotics. A promising candidate is a derivative of the sialic acids. The sialic acids are important molecules in the human body where it from the cell membrane is responsible for a lot of the communication between cells. One of its many messages is between the human cells and the immune system where it signalizing that they are human and not harmful. This is something many bacteria has choose to take advantage of by developing a method to absorb this molecule and place it at their own cell membrane, and in that way hinder the immune system from recognize them as bacteria. Thus, this process is an interesting target for new antibiotics and by inhibiting the involved transport protein at the bacteria we can stop this process. Therefore this project has been part of a larger study where the aim is to find and synthesize a sialic acid derivative that can bind more strongly to the involved protein than the natural ligand. Previous studies have resulted in one promising candidate, the sialic acid derivative where the OH-group at carbon 9 has been replaced by an amino group. With the intention to study this molecule more my focus has been to synthesize this molecule again. The synthesis has been quite problematic and has not resulted in the intended amine. However, it has led to some improvements of the synthetic pathway as well as new insights in the reactions, for example that protecting groups might be needed.}},
  author       = {{Malmquist, Hanna}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Synthesis of the sialic acid 9-C derivative with an amino group replacing the OH-group.}},
  year         = {{2018}},
}