Образование вторичного продукта амадори в системе D-манноза-п-толуидин
Authors: Черепанов И.С. 
Published: October 2024

Реакции неферментативного окрашивания играют важную роль в химической технологии углеводов, позволяя синтезировать продукты широкого спектра функциональности, строение и свойства которых во многом зависят от характера ранних стадий, определяющих развитие реакции Майяра. Перегруппировка Амадори является одной из начальных стадий и изучение природы ее продуктов позволяет более детально исследовать реакции неферментативного окрашивания в различных по составу системах. В настоящей работе методами ИКФурье и массспектроскопии изучены реакции образования продуктов перегруппировки Амадори в условиях реакции Майяра Dманнозы с птолуидином в этанольной среде. Анализ экспериментальных данных показывает образование в ходе интенсивно протекающих аминокарбонильных взаимодействий смеси продуктов, среди которых преобладают аминоконъюгаты различного состава, в том числе вторичный продукт Амадори (продукт перегруппировки Nгликозилдезоксиаминофруктозы), один из остатков фруктозы которого по данным ИКФурье спектроскопии находится в ациклической форме. Образование последнего, вероятно, является следствием более высокого в сравнении с другими моносахаридами (глюкозой, галактозой) содержанием открытой формы Dманнозы в растворе, активно реагирующей с первичным продуктом перегруппировки Амадори. Дальнейший распад вторичного продукта протекает с большей скоростью, что определяет более интенсивное меланоидинообразование в системах на основе Dманнозы. В то же время механизмы распада как первичных, так и вторичных продуктов Амадори представляются однотипными, что подтверждается близкой структурой конечных продуктов реакции Майяра, выделенных из реакционных систем на основе Dманнозы, Dглюкозы и Dгалактозы. Результаты исследований представляются перспективными как для разработки методик синтеза аминоконъюгатов, так и для прогнозирования направления протекания процессов неферментативного окрашивания для получения продуктов заданного целевого назначения.

Abstract Nonenzymatic browning reactions play an important role in chemical technology of carbohydrates, allowing synthesizing products of a wide range of functionality, which structure and properties depend on the nature of the early stages defining Maillard reaction processing. Amadori rearrangement is one of initial stages and studying of product natures allows to investigate in more detail reactions of nonenzymatic coloring in systems, various on structure. In the present paper IRFouriertransform and mass spectroscopy were used for study of Amadori rearrangement products formation in the conditions of Maillard reaction in Dmannoseptoluidine system in the ethanolic media. The experimental data obtained analysis shows formation during intensively proceeding aminocarbonyl interactions several products among which amino conjugates of various structure, including Amadori rearrangement byproduct (product of Nglycosyldeoxyaminofructose rearrangement), one of its fructose fragment is present in acyclic form, which suggested based on IRFourier transform spectroscopy data. Formation of the last probably is a consequence of higher in comparison with other monosaccharides (glucose, galactose) the maintenance of Dmannoses acyclic form in solution, which is actively reacting with primary Amadori rearrangement product. Further cleavage of byproduct of Amadori proceeds with greater rate that defines more intensive melanoidin formation in Dmannose system. At the same time mechanisms of degradation both primary, and byproducts of Amadori rearrangement are presented same that is confirmed by close structure of final Maillard reaction products, isolated from reactionary systems on the base of Dmannose, Dglucose and a Dgalactose. Results of researches are represented perspective both for development of amino conjugates synthesis techniques, and for forecasting of nonenzymatic browning pathways for synthesis of functionalized products.