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Titelaufnahme

Titel
Isolation, purification and quantification of sedoheptulose from Sedum maximum / submitted by Michaela Schwaiger
VerfasserSchwaiger, Michaela
GutachterKosma, Paul ; Haschemi, Arvand ; Köllensperger, Gunda
Erschienen2014
UmfangVI, 56 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2014
Anmerkung
Mit dt. Zsfassung
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Sedoheptulose Sedum maximum Analytik Aufreinigung Kohlenhydrat
Schlagwörter (EN)Sedoheptulose Sedum maximum Analysis Purification Carbohydrate
Schlagwörter (GND)Fetthenne / Heptosen / Ketone / Funktionelle Gruppe / Isolierung <Chemie> / Aufreinigung / Quantifizierung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-15442 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Isolation, purification and quantification of sedoheptulose from Sedum maximum [2.18 mb]
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Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Kürzlich wurde beim Menschen ein Enzym beschrieben, das Sedoheptulose in Sedoheptulose-7-phosphat umwandelt, und dadurch wurde auch die Verfügbarkeit von Sedoheptulose für den Kohlenhydrat-Stoffwechsel nachgewiesen. Daraus resultiert nunmehr ein erhebliches biomedizinisches Interesse an in-vitro und in-vivo-Untersuchungen über die Rolle der Sedoheptulose im humanen Kohlenhydratstoffwechsel. Sedoheptulose ist jedoch kommerziell in größeren Mengen nicht erhältlich. Ziel dieser Arbeit war daher Wege zur Isolierung und Aufreinigung aus einer Pflanze, die für ihren hohen Sedoheptulose-Gehalt bekannt ist - der Fetthenne - zu etablieren. Dies ergab ein sehr breit gefächertes Thema: Verschiedene analytische Methoden wurden für die Bestimmung des Zuckergehalts und der Reinheit verschiedener Proben eingesetzt, eine Methode zur Aufreinigung im Labormaßstab wurde etabliert und ein Vorversuch für die Isolierung im Großmaßstab wurde durchgeführt. Die quantitativen Bestimmungen von Sedoheptulose mittels Anionenaustausch-Chromatographie gekoppelt mit gepulster amperometrischer Detektion in den Blättern von Sedum maximum zeigten einen signifikanten Unterschied der Sedoheptulose-Konzentration über die Wachstumsperiode, wobei das Maximum Mitte Juni erreicht wurde. Innerhalb eines Tages sind die Schwankungen jedoch gering. Außerdem wurde durch NMR-Spektroskopie gezeigt, dass die Wachstumsbedingungen einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung des Extraktes in Bezug auf die enthaltenen Mengen an organischen Säuren und anderen Verunreinigungen haben. Die Aufreinigung im Labormaßstab wurde über eine Per-O-Acetylierung, Säulenchromatographie mit Kieselgel und Entschützung durchgeführt. Dies ergab einige Gramm fast reiner Sedoheptulose, wodurch wichtige Zellkulturversuche an der Medizinischen Universität Wien ermöglicht wurden.

Zusammenfassung (Englisch)

Very recently, a human enzyme that converts sedoheptulose into sedoheptulose-7-phosphate has been detected which thus indicates the bioavailability of sedoheptulose for carbohydrate metabolism. Since then there has been high interest to perform in-vitro and in-vivo investigations in order to understand the role of sedoheptulose on human carbohydrate metabolism. Due to a lack of commercially available sedoheptulose in gram-scale, the aim of this thesis was to explore approaches to isolate and purify the sugar from a plant known for its high sedoheptulose content, the Sedum species. This resulted in a highly diversified topic: Different analytical methods were used to determine the sugar content and purity of various samples. A purification procedure in lab scale was established and a pre-test concerning the development of a process for the extraction in large scale was performed. Quantitative analysis of sedoheptulose in the leaves of Sedum maximum by anion exchange chromatography coupled to pulsed amperometric detection revealed that there was a significant change in sedoheptulose concentrations over the growing season reaching its peak in the mid of June. However, the content during a day did not vary substantially. Via NMR spectroscopy, it was proven that the composition of the extract concerning the amount of organic acids and other contaminants in comparison to sedoheptulose was influenced by growing conditions. The purification of the extract in lab scale was performed via acetylation, column chromatography on silica gel and deprotection. This resulted in several grams of pure sedoheptulose that enabled important cell culture-based investigations at the Medical University of Vienna.