Nomenclatura de oligosacáridos

Idear nombres para una clase de carbohidratos

Los oligosacáridos y polisacáridos son una clase importante de carbohidratos poliméricos que se encuentran en prácticamente todas las entidades vivientes. [1] Sus características estructurales hacen que su nomenclatura sea un desafío y sus funciones en los sistemas vivientes hacen que su nomenclatura sea importante.

Oligosacáridos

Los oligosacáridos son carbohidratos que se componen de varios residuos de monosacáridos unidos a través de enlaces glucosídicos , que pueden ser hidrolizados por enzimas o ácidos para dar las unidades de monosacáridos constituyentes. [2] Si bien no se ha establecido una definición estricta de oligosacárido , en general se acepta que un carbohidrato que consta de dos a diez residuos de monosacáridos con una estructura definida es un oligosacárido. [2]

Algunos oligosacáridos, por ejemplo , la maltosa , la sacarosa y la lactosa , recibieron nombres triviales antes de que se determinara su constitución química, y estos nombres todavía se utilizan hoy en día. [2]

Sin embargo, los nombres triviales no son útiles para la mayoría de los demás oligosacáridos y, por ello, se han desarrollado reglas sistemáticas para la nomenclatura de los carbohidratos . Para comprender completamente la nomenclatura de los oligosacáridos y polisacáridos , es necesario comprender cómo se nombran los monosacáridos.

Un oligosacárido tiene un extremo reductor y uno no reductor. El extremo reductor de un oligosacárido es el residuo de monosacárido con funcionalidad hemiacetal , capaz de reducir el reactivo de Tollens, mientras que el extremo no reductor es el residuo de monosacárido en forma de acetal , incapaz de reducir el reactivo de Tollens. [2] Los extremos reductor y no reductor de un oligosacárido se dibujan convencionalmente con el residuo de monosacárido del extremo reductor más a la derecha y el extremo no reductor (o terminal) más a la izquierda. [2]

La denominación de los oligosacáridos se realiza de izquierda a derecha (del extremo no reductor al extremo reductor) como glicosil [glicosil] n glicosas o glicosil [glicosil] n glicósidos, dependiendo de si el extremo reductor es o no un grupo hemiacetal libre. [3] Entre paréntesis, entre los nombres de los residuos de monosacáridos, se enumeran el número del átomo de carbono anomérico, un símbolo de flecha y el número del átomo de carbono que lleva el oxígeno de conexión de la siguiente unidad de monosacárido. [3] Se utilizan símbolos apropiados para indicar la estereoquímica de los enlaces glucosídicos (α o β), la configuración del residuo de monosacárido ( D o L ) y las sustituciones en los átomos de oxígeno ( O ). [2] La maltosa y un derivado de la sacarosa ilustran estos conceptos:

Maltosa
Maltosa
Maltosa: α- D -Glucopiranosil-(1→4)-β- D -glucopiranosa
Metil 2,3,4-tri-O-bencil-6-desoxi-6-fluoro-α-D-galactopiranosil-(1→4)-2,3,6-tri-O-acetil-β-D-glucopiranósido
Metil 2,3,4-tri- O -bencil-6-desoxi-6-fluoro-α-D-galactopiranosil-(1→4)-2,3,6-tri- O -acetil-β-D-glucopiranósido
Metil 2,3,4-tri- O -bencil-6-desoxi-6-fluoro-α- D -galactopiranosil-(1→4)-2,3,6-tri- O -acetil-β- D -glucopiranósido

En el caso de oligosacáridos ramificados, es decir, que la estructura contiene al menos un residuo de monosacárido unido a más de otros dos residuos de monosacáridos, los términos que designan las ramificaciones deben figurar entre corchetes, y la cadena lineal más larga (la cadena madre) debe escribirse sin corchetes. [3] El siguiente ejemplo ayudará a ilustrar este concepto:

Alil α-L-fucopiranosil-(1→3)-[α-D-galactopiranosil-(1→4)]-α-D-glucopiranosil-(1→3)-α-D-galactopiranósido
Alil α- L -fucopiranosil-(1→3)-[α- D -galactopiranosil-(1→4)]-α- D -glucopiranosil-(1→3)-α- D -galactopiranósido
Alil α- L -fucopiranosil-(1→3)-[α- D -galactopiranosil-(1→4)]-α- D -glucopiranosil-(1→3)-α- D -galactopiranósido

Estos nombres sistemáticos son bastante útiles ya que proporcionan información sobre la estructura del oligosacárido. Sin embargo, requieren mucho espacio, por lo que se utilizan formas abreviadas cuando es posible. [4] En estas formas abreviadas, los nombres de las unidades de monosacárido se acortan a sus abreviaturas correspondientes de tres letras, seguidas de p para piranosa o f para estructuras de anillo de furanosa, con el alcohol aglicónico abreviado colocado al final del nombre. [2] Usando este sistema, el ejemplo anterior tendría el nombre abreviado α- L -Fuc p -(1→3)-[α- D -Gal p -(1→4)]-α- D -Glc p -(1→3)-α- D -Gal p OAll (Fórmula general: . fórmula de estructura ). do norte + 1 ( yo 2 Oh ) norte {\displaystyle {\ce {C}}_{n+1}{\ce {(H2O)}}_{n}} do 12 yo 22 Oh 11 {\displaystyle {\ce {C12H22O11}}}

Polisacáridos

Los polisacáridos se consideran polímeros de monosacáridos que contienen diez o más residuos de monosacáridos. [2] A los polisacáridos se les han dado nombres triviales que reflejan su origen. [2] Dos ejemplos comunes son la celulosa , un componente principal de la pared celular en las plantas, y el almidón, un nombre derivado del anglosajón stercan, que significa endurecer. [2]

Para nombrar un polisacárido compuesto de un solo tipo de monosacárido, es decir, un homopolisacárido, la terminación “-osa” del monosacárido se reemplaza por “-an”. [3] Por ejemplo, un polímero de glucosa se denomina glucano , un polímero de manosa se denomina manano y un polímero de galactosa se denomina galactano . Cuando se conocen los enlaces glucosídicos y las configuraciones de los monosacáridos, se pueden incluir como prefijo del nombre, con la notación para los enlaces glucosídicos precediendo a los símbolos que designan la configuración. [3] El siguiente ejemplo ayudará a ilustrar este concepto:

(1→4)-β-D-glucano
(1→4)-β-D-glucano
(1→4)-β- D -Glucano

Un heteropolisacárido es un polímero que contiene más de un tipo de residuo de monosacárido. [3] La cadena principal contiene solo un tipo de monosacárido y debe aparecer en último lugar con la terminación “-an”, y los otros tipos de monosacáridos deben aparecer en orden alfabético como prefijos “glico-”. [3] Cuando no hay una cadena principal, todos los residuos de monosacáridos diferentes deben aparecer en orden alfabético como prefijos “glico-” y el nombre debe terminar con “-glicano”. [3] El siguiente ejemplo ayudará a ilustrar este concepto:

((1→2)-α-D-galacto)-(1→4)-β-D-Glucano
((1→2)-α-D-galacto)-(1→4)-β-D-Glucano
((1→2)-α- D -galacto)-(1→4)-β- D -Glucano

Véase también

Referencias

  1. ^ (a) RW Bailey, Oligosaccharides, MacMillan (Pergamon), Nueva York, 1965; (b) S. Tsuiki, Y. Hashimoto y W. Pigman, en Comprehensive Biochemistry, M. Florkin y EH Stotz, Eds., Vol. 5, Elsevier, Amsterdam, 1963, págs. 153; (c) J. Stanek, M. Cerny y J. Pacak, The Oligosaccharides, Academic Press, Nueva York, 1965.
  2. ^ abcdefghij JH Pazur, Los carbohidratos: química y bioquímica, 2.a edición, Academic Press, Nueva York, 1970.
  3. ^ abcdefgh DC Baker; J. Defaye; D. Horton; EF Hounsell; JP Kamerling; AS Serianni (1997). "Nomenclatura de carbohidratos". Investigación sobre carbohidratos . 297 (1): 1–92. doi :10.1016/S0008-6215(97)83449-0. PMID  9042704.
  4. ^ "Comisión combinada IUPAC-IUB sobre nomenclatura bioquímica. Abreviaturas y símbolos para nombres químicos de interés especial en química biológica. Reglas provisionales revisadas (1965)". Bioquímica . 5 (5): 1445–53. 1966. doi :10.1021/bi00869a001. PMID  5961269.
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