Semi-quantitative and quantitative structure–taste relationships for carboand hetero-sulphamate (RNHSO₃^–) sweeteners

Abstract

Seventeen carbosulphamates (eight syqthesised in this study) and 23 heterosulphamates (seven synthesised here) have been examined with a view to extending previously developed ' r 2 structuretaste relationships for sulphamates (RNHSO;).Measurements of defined parameters x, y, z, and V ( V = xyz) for R using Corey-Pauling-:'oltun space-filling models for the 17 carbosulphamates have shown that their taste can be predicted in most cases using the previously developed semi-QSAR established. Predictions made from a recent pattern-recognition method study of sulphamate taste are shown to be partially incorrect.The heterosulphamates were also examined using CPK models and first-order molecular connectivity ( l x V ) measurements. The use of linear discriminant analysis on seven subsets of the five variables measured i.e. x, y, z, V, and 'xV showed that the subset, x, z, lxV misclassified only three of the 23 heterocompounds, i.e. the percentage misclassified was 13%.Mapping of the sulphamate receptor site on the basis of the measurements carried out suggests that the carbo-and hetero-sulphamstes use different sites to bind. This present work brings the database of taste-assessed sulphamates reported to over 1 20 compounds.

Synthesis of heterosulfamates. Search for structure-taste relationships

“…In previous work we have had some success in deriving structure-taste relationships (SARs) for the first 33 compounds, 10 then 56 compounds, 11 and more recently 101 compounds. 12 Each data set was examined using the Corey-Pauling-Koltun (CPK) parameters for the RNH portion of the heterosulfamate i.e.…”

“…The mathematical techniques of linear discriminant analysis (LDA) 10,11,12 and quadratic discriminant analysis (QDA) 10,11,12 and, more recently, Tree analysis 12 have been employed in studying the data sets. The LDA and QDA analysis worsened somewhat as the size of the data set grew and thus Tree analysis was introduced to try to improve the classifications.…”

Estudio y aplicación de técnicas matemáticas de la teoría QSAR–QSPR en química analítica y química de los alimentos

“…Para enfrentar estos inconvenientes, los químicos han desarrollado modelos matemáticos basados en la teoría QSAR/QSPR con la finalidad de predecir el dulzor de los compuestos y optimizar la síntesis los mismos. Además de los modelos QSAR previamente descritos para los gustos dulce-amargo, se han propuesto otros modelos que buscan discriminar entre compuestos dulces y no dulces de carbosulfamatos (Miyashita et al, 1986a;Okuyama et al, 1988) y otros derivados del sulfamato (Spillane & McGlinchey, 1981;Spillane & Sheahan, 1989;Spillane & Sheahan, 1991;Spillane et al, 1993;Spillane et al, 2000;Spillane et al, 2003;Spillane et al, 2009).…”

“…En la Tabla 5.12 se presentan los diversos modelos QSAR desarrollados para discriminar moléculas dulces y no dulces. En la mayoría de los casos estos modelos se han establecido mediante el uso de bases de datos con familias de compuestos homogéneas (Iwamura, 1980;Kier, 1980;Spillane & McGlinchey, 1981;Takahashi et al, 1982;Spillane et al, 1983;Takahashi et al, 1984;Miyashita et al, 1986a;Miyashita et al, 1986b;Okuyama et al, 1988;Spillane & Sheahan, 1989;Spillane & Sheahan, 1991;Spillane et al, 1993;Drew et al, 1998;Spillane et al, 2000;Spillane et al, 2002;Spillane et al, 2003;Spillane et al, 2009). Este hecho limita la generalización de tales modelos a diferentes tipos de compuestos, es decir, el dominio de aplicabilidad de los mismos es restringido.…”

“…Este hecho limita la generalización de tales modelos a diferentes tipos de compuestos, es decir, el dominio de aplicabilidad de los mismos es restringido. Por otra parte, algunos modelos no han sido sometidos a validación externa (Iwamura, 1980;Takahashi et al, 1982;Spillane et al, 1983;Miyashita et al, 1986a;Miyashita et al, 1986b;Spillane & Sheahan, 1989;Spillane & Sheahan, 1991). Además, el modelo QSAR basado en un sistema experto considera moléculas dulces y no dulces que cubren un espacio químico amplio, por ejemplo, derivados de la sacarosa, sacarina, abrusido, acesulfamo, isovanillina, mogrosido, periandrina, sacarina, rebaudiosido, ciclamato, suosan, aspartamo, así como otros compuestos heterogéneos.…”